Fluoroscopy-based navigation system in spine surgery

The variability in width, height, and spatial orientation of a spinal pedicle makes pedicle screw insertion a delicate operation. The aim of the current paper is to describe a computer-assisted surgical navigation system based on fluoroscopic X-ray image calibration and three-dimensional optical localizers in order to reduce radiation exposure while increasing accuracy and reliability of the surgical procedure for pedicle screw insertion. Instrumentation using transpedicular screw fixation was performed: in a first group, a conventional surgical procedure was carried out with 26 patients (138 screws); in a second group, a navigated surgical procedure (virtual fluoroscopy) was performed with 26 patients (140 screws). Evaluation of screw placement in every case was done by using plain X-rays and post-operative computer tomography scan. A 5 per cent cortex penetration (7 of 140 pedicle screws) occurred for the computer-assisted group. A 13 per cent penetration (18 of 138 pedicle screws) occurred for the non computer-assisted group. The radiation running time for each vertebra level (two screws) reached 3.5 s on average in the computer-assisted group and 11.5 s on average in the non computer-assisted group. The operative time for two screws on the same vertebra level reaches 10 min on average in the non computer-assisted group and 11.9 min on average in the computer-assisted group. The fluoroscopy-based (two-dimensional) navigation system for pedicle screw insertion is a safe and reliable procedure for surgery in the lower thoracic and lumbar spine

Apprentissage de la chirurgie orthopédique assisté par ordinateur : Le cas du Système Tutoriel Intelligent TELEOS

The purpose of the research presented in this paper is to design a computer-assisted human learning environment. The particular case under study is the intelligent tutoring system TELEOS (Technology Enhanced Learning Environment for Orthopaedic Surgery), which supports the learning of percutaneous orthopedic surgery, and specifically, vertebroplasty and iliosacral screw fixation. The paper summarizes all of the research work underpinning the system’s development, current functionalities, and upcoming modifications. The benefits of using this intelligent tutoring system as a support for conventional training and leaning methods are also discussed.L’objet de la recherche présentée dans cet article est la conception d’Environnement Informatique pour l’Apprentissage Humain. Le cas étudié est le Système Tutoriel Intelligent TELEOS (Technology Enhanced Learning Environment for Orthopaedic Surgery) supportant l’apprentissage de la chirurgie orthopédique percutanée, plus précisément la vertébroplastie et le vissage ilio-sacré. L’article résume l’ensemble des travaux de recherche à la base du développement de ce système, ses fonctionnalités actuelles ainsi que les évolutions en cours. L’intérêt de l’utilisation de ce Système Tutoriel Intelligent comme support aux méthodes de formation et d’apprentissage classiques est aussi abordé.El objeto de la investigación presentada en este artículo es el diseño de Entorno Informático de Aprendizaje Humano. El caso estudiado es el Sistema Tutorial Inteligente TELEOS (Technology Enhanced Learning Environment for Orthopaedic Surgery) que apoya al aprendizaje de la cirugía ortopédica percutánea, más precisamente, vertebroplastia y atornillamiento sacroilíaco. El artículo resume el conjunto de los trabajos de investigación que forma la base del desarrollo de este sistema, sus funcionalidades actuales, así como las evoluciones en curso. También se aborda el interés de la utilización de este Sistema Tutorial Inteligente como apoyo para los métodos de formación y aprendizaje clásicos

Correction de l équilibre sagittal du rachis (les ostéotomies pelviennes)

Pour corriger un déséquilibre sagittal rachidien, il est habituel de proposer une ostéotomie vertébrale. Cependant, il nous est apparu logique de proposer une modification de l incidence pelvienne (IP) par une ostéotomie pelvienne. Grâce à l étude de bassins reconstruits par scanner, nous simulons des ostéotomies pelviennes. Nous proposons une équation de l IP : IP finale = IP initiale - (29,6 x ouverture antérieure / longueur trait d'ostéotomie). Nous validons ces lois sur bassins cadavériques. Nous confortons cette loi in vivo. Cette technique chirurgicale est efficace, simple, et a peu de complications. Les indications de cette technique sont : spondyloptose, déséquilibre sagittal fixé, inadéquation lombo-pelvienne et cal vicieux sacré. Nous analysons une série de fractures-disjonctions sacrées. Nous n avons pas de corrélation entre modification de l incidence pelvienne et lombalgies, qui pouvait être le fondement de l indication d ostéotomie pelvienne dans ce cas. Nous comparons nos résultats radio-cliniques à une revue de la littérature sur les ostéotomies rachidiennes. Il apparait que les ostéotomies pelviennes sont grevées de moins de complications. Les ostéotomies rachidiennes sont plus puissantes pour corriger un défaut sagittal lombaire, mais leur limite se trouve dans des déformations ou des inadéquations lombo-pelviennes que seule l ostéotomie pelvienne peut résoudre. Bien que les effectifs des séries cliniques soient faibles, l ostéotomie pelvienne est séduisante pour corriger un défaut d axe sagittal rachidien sur un socle pelvien altéré. Elle est simple de réalisation, a peu de complications. Elle est efficace pour corriger les paramètres de l équilibre sagittal rachidien.GRENOBLE1-BU Médecine pharm. (385162101) / SudocPARIS-BIUM (751062103) / SudocSudocFranceF

Aide à la classification des fractures du cotyle par segmentation des fragments osseux

International audienceThe classification of acetabular fractures proposed by Letournel and Judet in 1961 is currently the most widely used system although its complexity and a wide variation in the interpretation. Development of CT scans with 2D then 3D reconstructions allow a better comprehension of fracture patterns. We thought that the exopelvic and endopelvic views of a 3D model reconstruction of acetabular fracture which separates each bone fragments by semi-automatic segmentation are sufficient to get a correct classification according to Letournel descriptions

Développement de l’expérience en chirurgie orthopédique percutanée

The evolution of surgical techniques, in particular toward percutaneous interventions, brings into question the relevance of the classical apprenticeship model for learning surgery. In this paper we present our work concerning the training of interns in orthopedic surgery. We address the role of the operating theater for the development of experience. The presented study shows the benefits of a cognitive analysis of work situations, and is based on observations and interviews. In a last part of the paper we present the design of computer learning tools which complete the traditional way of learning. We show how these tools offer the possibility of the development of experience for young surgeons.L’évolution des techniques chirurgicales vers des interventions percutanées pose la question de la suffisance du compagnonnage comme mode de formation pour la chirurgie. Nous présentons dans cet article une étude effectuée sur la formation des internes en chirurgie orthopédique. Nous y questionnons le rôle du bloc opératoire dans le développement de l’expérience. La démarche adoptée montre les apports d’une modélisation cognitive des situations de travail pour l’analyse de l’activité, et s’appuie sur des observations de terrain couplées à des entretiens de verbalisations. Nous montrons dans une dernière partie la conception d’outils informatiques de formation de type simulateurs qui permettent de compléter la formation traditionnelle et d’offrir un terrain possible de constitution de l’expérience aux internes

Appareil de fixation d'un référentiel optique sur une personne

L'invention concerne un appareil de fixation d'un référentiel optique sur une personne, cet appareil comprenant un corps muni de moyens de fixation à la personne et de moyens de maintien du référentiel optique

The use of Virtual reality for the design of an innovative surgical instrument

International audienc

Appareil de fixation d'un référentiel optique sur une personne

L'invention concerne un appareil de fixation d'un référentiel optique sur une personne, cet appareil comprenant un corps muni de moyens de fixation à la personne et de moyens de maintien du référentiel optique