Augmented Reality-Based Surgery on the Human Cadaver Using a New Generation of Optical Head-Mounted Displays: Development and Feasibility Study
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Although nearly one-third of the world's disease burden requires surgical care, only a small proportion of digital health applications are directly used in the surgical field. In the coming decades, the application of augmented reality (AR) with a new generation of optical-see-through head-mounted displays (OST-HMDs) like the HoloLens (Microsoft Corp) has the potential to bring digital health into the surgical field. However, for the application to be performed on a living person, proof of performance must first be provided due to regulatory requirements. In this regard, cadaver studies could provide initial evidence. OBJECTIVE: The goal of the research was to develop an open-source system for AR-based surgery on human cadavers using freely available technologies. METHODS: We tested our system using an easy-to-understand scenario in which fractured zygomatic arches of the face had to be repositioned with visual and auditory feedback to the investigators using a HoloLens. Results were verified with postoperative imaging and assessed in a blinded fashion by 2 investigators. The developed system and scenario were qualitatively evaluated by consensus interview and individual questionnaires. RESULTS: The development and implementation of our system was feasible and could be realized in the course of a cadaver study. The AR system was found helpful by the investigators for spatial perception in addition to the combination of visual as well as auditory feedback. The surgical end point could be determined metrically as well as by assessment. CONCLUSIONS: The development and application of an AR-based surgical system using freely available technologies to perform OST-HMD-guided surgical procedures in cadavers is feasible. Cadaver studies are suitable for OST-HMD-guided interventions to measure a surgical end point and provide an initial data foundation for future clinical trials. The availability of free systems for researchers could be helpful for a possible translation process from digital health to AR-based surgery using OST-HMDs in the operating theater via cadaver studies.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».