[The use of augmented reality for preoperative preparation of perforated flaps: a pilot study]

Stomatologiia (Mosk). 2024;103(5):13-18. doi: 10.17116/stomat202410305113.
[Article in Russian]

Abstract

Background: Augmented reality (AR - augmented reality) is the addition of digital information to one or more senses, which allows the user to perform tasks more efficiently. This can be achieved by overlaying images, videos, or computer models.

Objective: The aim the study is to study the use of AR for preoperative planning of perforant flaps and compare the results of visualization accuracy of various research methods.

Materials and methods: 3 patients with oncological diseases were examined, who were planned to lift and transplant a SCIP flap (in two cases) and a propeller flap on the perforant branch of the peroneal artery (in one case). All patients underwent a high-frequency ultrasound of 75 GHz examination of the donor zone and marking along it in the area of the planned flap lift. A CT scan of the donor area was also performed, followed by the superimposition of a segmentation image using HoloLens 2 virtual reality glasses. 7 measurements were obtained.

Results: AR for microsurgical planning was performed in two inguinal regions and was 100% correlated with the results of high-frequency ultrasound, in the case of perforant vessels of the peroneal artery, a discrepancy of 5 mm was noted for the X and Y axes in three perforant vessels.

Conclusion: Augmented reality allows the reconstructive surgeon to see the anatomy of the area of interest in a particular patient before the incision. This area of medicine is certainly in demand, promising and requires further research with larger patient samples and randomization.

Обоснование: Дополненная реальность (AR — augmented reality) — добавление цифровой информации к одному или нескольким органам чувств, что позволяет пользователю выполнять задачи более эффективно. Этого можно достичь с помощью наложения изображений, видео или компьютерных моделей.

Цель исследования: Изучить использование AR для предоперационного планирования перфорантных лоскутов и сравнить результаты точности визуализации различных методов исследования.

Материал и методы: Обследованы 3 пациента с онкологическими заболеваниями, которым планировался подъем и пересадка SCIP-лоскута (в двух случаях) и пропеллерного лоскута на перфорантной ветви малоберцовой артерии (в одном случае). Пациентам проводили высокочастотную ультразвуковую допплерографию 75 ГГц донорской зоны и ее разметку в области планируемого подъема лоскута. Кроме того, выполнялась компьютерная томографическая ангиография донорской зоны с последующим наложением изображения сегментации при помощи очков виртуальной реальности HoloLens-2. Было получено 7 измерений.

Результаты: AR для микрохирургического планирования была выполнена в двух паховых областях и 100% коррелировала с результатами высокочастотной ультразвуковой цветовой допплерографии, в случае перфорантных сосудов малоберцовой артерии отмечено расхождение на 5 мм для оси X и Y у 3 перфорантных сосудов.

Заключение: Дополненная реальность позволяет реконструктивному хирургу видеть анатомию интересующей его области у конкретного пациента до разреза. Данное направление медицины, безусловно, востребовано, перспективно и обусловливает необходимость дальнейших исследований с более крупными выборками пациентов и рандомизацией.

Keywords: AR; SCIP flap; augmented reality; inguinal region; microsurgery; propeller flap; virtual reality.

Publication types

  • English Abstract

MeSH terms

  • Aged
  • Augmented Reality*
  • Female
  • Humans
  • Male
  • Microsurgery / methods
  • Middle Aged
  • Perforator Flap / blood supply
  • Perforator Flap / transplantation
  • Pilot Projects
  • Plastic Surgery Procedures / methods
  • Preoperative Care / methods
  • Ultrasonography