Feasibility of Skull Base Neuronavigation Using Optical Topographic Imaging Toward Guidance of Human and Robotic Drill Operators
Notice bibliographique
Résumé
Mastoidectomy is a surgical procedure that allows access to critical portions of the skull base in order to treat a broad range of conditions. Mastoidectomy requires enormous precision and focus in order to avoid critical structures such as veins or nerves, and often occurs at the beginning of long, complex skull base operations, leading to cognitive and physical fatigue before some of the most crucial portions of a surgery have occurred. Neuronavigation, the technique of using preoperative imaging and patient anatomy to generate a surgical roadmap, is often used to facilitate safe mastoidectomy in current clinical practice. Optical topographical imaging (OTI) is a form of neuronavigation that uses structured light projected onto the operative surface to facilitate co-registration of 3D space with preoperative imaging. This thesis endeavored to explore whether OTI-assisted neuronavigation could be combined with multi-parameter, realtime data collection of the mechanical parameters of mastoidectomy, with the ultimate goal of developing a platform to be used in the future for robotic mastoidectomy. First, a comprehensive review of the current body of literature surrounding robotic mastoidectomy revealed that previous investigators had not yet quantified the mechanical parameters of mastoidectomy. Our next step was to compare both OTI-assisted and free-hand mastoidectomy, which revealed that OTI-assistance led to shorter procedure times. This set of experiments also demonstrated that OTI navigation was accurate in the skull base, while highlighting room for improvement of the accuracy of OTI navigation. Following this, we used an iterative design approach to develop a platform for multi-parameter, real-time data collection during the drilling. This platform allows for the collection of data ranging from drill tip movement to force magnitude in all three dimensions throughout mastoidectomy. Ultimately, this body of work serves to advance the goal of robotic OTI-assisted mastoidectomy by demonstrating the feasibility of OTI-assisted neuronavigation in the lateral skull base and developing a platform which can be used to create a reference database of the mechanical parameters of mastoidectomy, effectively serving to quantify a previously qualitative process. Future projects may use this database, in combination with patient-specific preoperative imaging, to train roboticalgorithms to perform mastoidectomy.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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 tête enseignante, 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 ».