scholarly journals Comparing Computed Tomography–Derived Augmented Reality Holograms to a Standard Picture Archiving and Communication Systems Viewer for Presurgical Planning: Feasibility Study

10.2196/18367 ◽  
2020 ◽  
Vol 3 (2) ◽  
pp. e18367
Author(s):  
David Dallas-Orr ◽  
Yordan Penev ◽  
Robert Schultz ◽  
Jesse Courtier

Background Picture archiving and communication systems (PACS) are ubiquitously used to store, share, and view radiological information for preoperative planning across surgical specialties. Although traditional PACS software has proven reliable in terms of display accuracy and ease of use, it remains limited by its inherent representation of medical imaging in 2 dimensions. Augmented reality (AR) systems present an exciting opportunity to complement traditional PACS capabilities. Objective This study aims to evaluate the technical feasibility of using a novel AR platform, with holograms derived from computed tomography (CT) imaging, as a supplement to traditional PACS for presurgical planning in complex surgical procedures. Methods Independent readers measured objects of predetermined, anthropomorphically correlated sizes using the circumference and angle tools of standard-of-care PACS software and a newly developed augmented reality presurgical planning system (ARPPS). Results Measurements taken with the standard PACS and the ARPPS showed no statistically significant differences. Bland-Altman analysis showed a mean difference of 0.08% (95% CI –4.20% to 4.36%) for measurements taken with PACS versus ARPPS’ circumference tools and –1.84% (95% CI –6.17% to 2.14%) for measurements with the systems’ angle tools. Lin’s concordance correlation coefficients were 1.00 and 0.98 for the circumference and angle measurements, respectively, indicating almost perfect strength of agreement between ARPPS and PACS. Intraclass correlation showed no statistically significant difference between the readers for either measurement tool on each system. Conclusions ARPPS can be an effective, accurate, and precise means of 3D visualization and measurement of CT-derived holograms in the presurgical care timeline.

2020 ◽  
Author(s):  
David Dallas-Orr ◽  
Yordan Penev ◽  
Robert Schultz ◽  
Jesse Courtier

BACKGROUND Picture archiving and communication systems (PACS) are ubiquitously used to store, share, and view radiological information for preoperative planning across surgical specialties. Although traditional PACS software has proven reliable in terms of display accuracy and ease of use, it remains limited by its inherent representation of medical imaging in 2 dimensions. Augmented reality (AR) systems present an exciting opportunity to complement traditional PACS capabilities. OBJECTIVE This study aims to evaluate the technical feasibility of using a novel AR platform, with holograms derived from computed tomography (CT) imaging, as a supplement to traditional PACS for presurgical planning in complex surgical procedures. METHODS Independent readers measured objects of predetermined, anthropomorphically correlated sizes using the circumference and angle tools of standard-of-care PACS software and a newly developed augmented reality presurgical planning system (ARPPS). RESULTS Measurements taken with the standard PACS and the ARPPS showed no statistically significant differences. Bland-Altman analysis showed a mean difference of 0.08% (95% CI –4.20% to 4.36%) for measurements taken with PACS versus ARPPS’ circumference tools and –1.84% (95% CI –6.17% to 2.14%) for measurements with the systems’ angle tools. Lin’s concordance correlation coefficients were 1.00 and 0.98 for the circumference and angle measurements, respectively, indicating almost perfect strength of agreement between ARPPS and PACS. Intraclass correlation showed no statistically significant difference between the readers for either measurement tool on each system. CONCLUSIONS ARPPS can be an effective, accurate, and precise means of 3D visualization and measurement of CT-derived holograms in the presurgical care timeline.


2021 ◽  
Vol 32 (2) ◽  
pp. 391-396
Author(s):  
Emre Ergen ◽  
Özgür Yılmaz ◽  
Bünyamin Arı ◽  
Erkay Nacar ◽  
Ayla Özaydoğdu Çimen ◽  
...  

Objectives: This study aims to investigate the prevalence and location of the metacarpophalangeal (MCP) sesamoid bones using computed tomography (CT) images. Patients and methods: A total of 767 hands of 735 patients (503 males, 232 females; mean age: 36.9±17.0 years; range, 18 to 105 years) obtained from picture archiving and communication system were retrospectively analyzed between January 2016 and December 2019. The sesamoid bones of MCP joints I, II, III, IV, and V were recorded. Data including age, sex, side, number, pathologies, and location of the sesamoid bones were recorded. Results: The prevalence of sesamoid bones was found to be 100%, 37.61%, 1.17%, 0.5%, and 80% in MCP I, II, III, IV, and V, respectively. There was no significant correlation between the sex of the patient and presence of sesamoid bone at MCP II or MCP V (p>0.970 and p=0.176, respectively). The presence of sesamoid bone at MCP II was statistically significantly correlated with the presence of sesamoid bone at MCP V (p<0.001). There was no statistically significant difference in the side and sesamoid prevalence in the remaining 703 patients (p>0.05). Conclusion: The prevalence of MCP V sesamoid bone is higher than previous studies from our country. The CT of hand can be used to determine sesamoid fractures and degenerative conditions of sesamoids.


2004 ◽  
Author(s):  
Χρυσόστομος-Αλέξιος Κελέκης

Οι ηλεκτρονικοί υπολογιστές αποτελούν πλέον τμήμα της ακτινολογίας, με τη χρήση των σύγχρονων απεικονιστικών μηχανημάτων. Η δημιουργία συστημάτων ηλεκτρονικής αρχειοθέτησης και επεξεργασίας ψηφιακών εικόνων (Picture Archiving and Communication Systems - PACS), είναι μια πραγματικότητα. Η μελέτη που πραγματοποιήθηκε αφορά στο σχεδιασμό, στην οργάνωση και στη δημιουργία ενός ψηφιακού ακτινολογικού αρχείου. Έτσι είναι δυνατή η σύνδεση αρχαιότερης γενιάς ακτινολογικών μηχανημάτων τα οποία, αν και ψηφιακά, δεν είναι συμβατά με τα σύγχρονα διεθνή πρωτόκολλα επικοινωνίας (DICOM), με αποτέλεσμα την αδυναμία ανεύρεσης κοινού κώδικα επικοινωνίας.ΣΚΟΠΟΣ: Η δημιουργία ενός ολοκληρωμένου δικτύου μεταφοράς εικόνας και κειμένου (PACS), για διακίνηση της πληροφορίας μέσα στο ακτινολογικό εργαστήριο. Αρχικά, το σύστημα θα λειτουργήσει για ερευνητικό και εκπαιδευτικό σκοπό και στη συνέχεια, στην καθημερινή εργαστηριακή χρήση σε πρωτόκολλο DICOM. Το σύστημα αυτό πρέπει να έχει τη δυνατότητα αποθήκευσης των ακτινολογικών εξετάσεων, ανεξαρτήτως ψηφιακού ακτινολογικού μηχανήματος, με εύκολο και προσβάσιμο τρόπο.ΥΛΙΚΟ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΣ: Έγινε απογραφή και ανάλυση της υπάρχουσας απεικονιστικής τεχνολογίας. Επακολούθησε ο σχεδιασμός και η ανάλυση των προδιαγραφών του συστήματος. Κατά την εφαρμογή της πρότυπης μονάδος, η μεταφορά της εικόνας γίνεται μέσω δικτύου, από τα ακτινολογικά μηχανήματα σε μια πύλη που αναλαμβάνει να στείλει την πληροφορία-εικόνα σε μια μονάδα, υπό μορφή ηλεκτρονικού μηνύματος. Ο υπολογιστής αυτός, αναλαμβάνει την προσωρινή αποθήκευση του μηνύματος, μέχρι τη στιγμή που ο χρήστης θα διαχωρίσει την εικόνα από το μήνυμα και θα την αρχειοθετήσει. Τέλος, η τεχνογνωσία που αποκτήθηκε από την πρώτη εφαρμογή και η εξέλιξη της τεχνολογίας, επέτρεψαν την αναβάθμιση της πρότυπης μονάδος με την μετατροπή της αρχικής εικόνας από κώδικα TIFF σε DICOM και τη δημιουργία βάσεως δεδομένων.ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ: Στην αρχική μορφή, το σύστημα λειτούργησε κυρίως για μεταφορά εκπαιδευτικά χρήσιμων εικόνων σε οπτικούς δίσκους. Η αναβάθμιση του συστήματος επέτρεψε τη δημιουργία βάσεως δεδομένων. Για το χρονικό διάστημα 10/2002-10/2003 έχουν αρχειοθετηθεί 6800 Αξονικές τομογραφίες, που αποτελούν το 98,6% του συνολικού αριθμού των καταγεγραμμένων εξετάσεων (6893) που πραγματοποιήθηκαν, σύμφωνα με τα πεπραγμένα στο Β’ Εργαστήριο Ακτινολογίας του Πανεπιστημίου Αθηνών. Ο αριθμός των ψηφιακά αρχειοθετημένων αγγειογραφιών για το ίδιο διάστημα είναι 1520, έναντι 1545 που υπάρχουν καταγεγραμμένες στα πεπραγμένα, ποσοστό GÇ%. Συνολικά, το 9ÄJ% των πράξεων του Αξονικού τομογράφου και αγγειογράφου είναι ψηφιακά διαθέσιμο, ένα χρόνο αργότερα.ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ: Σύμφωνα με τη διεθνή βιβλιογραφία, είναι δυνατόν ένα εργαστήριο να λειτουργεί χωρίς τη χρήση συμβατικών φιλμ, αποθηκεύοντας όλες τις εξετάσεις σε ηλεκτρονική μορφή. Οι τεχνικές αυτές επιτρέπουν την εύκολη σύγκριση και επεξεργασία των ψηφιακά αρχειοθετημένων εικόνων και μειώνουν τις δαπανηρές συνθήκες κατασκευής και συντήρησης αναλογικού αρχείου ακτινολογικών φιλμ.


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document