NASSJ
Evaluation of the precision and accuracy of augmented reality for pedicle screw placement in the cervical spine – North American Spine Society Journal (NASSJ)
@NASSJournal
¿Cómo facilita la realidad aumentada la colocación de tornillos pediculares en la columna cervical? Tamburini et al. investigan:
@NASSspine
@ElsOrthopaedics #orthotwitter #orthopedics #spine #MedTwitter
Evaluation of the precision and accuracy of augmented reality for pedicle screw placement in the cervical spine
North American Spine Society Journal (NASSJ) 2025; 23:100618
Resumen — Formato IMRaD
Introducción
La cirugía de columna cervical representa uno de los mayores desafíos en ortopedia debido a la cercanía de estructuras neurovasculares críticas y al reducido diámetro de los pedículos. La colocación de tornillos pediculares (PS) en este nivel puede alcanzar tasas de perforación cortical de hasta 29 % con técnica libre. En respuesta, la realidad aumentada (AR) —mediante dispositivos montados en la cabeza (HMD)— ofrece una superposición tridimensional precisa del modelo anatómico sobre el paciente, lo que podría reducir errores y exposición a radiación. Aunque la AR ha demostrado alta exactitud en la instrumentación toracolumbar, su validación en la columna cervical sigue siendo limitada. Este estudio evaluó la precisión, exactitud y seguridad del sistema Xvision © (Augmedics) para la colocación de tornillos pediculares cervicales en un entorno cadavérico controlado.
Métodos
Se utilizaron siete especímenes cadavéricos frescos C2–T1, instrumentados bilateralmente con tornillos pediculares C2–C7 (82 tornillos totales). Se obtuvieron TC preoperatorias cargadas en el sistema AR con registro por marcadores fiduciales laminares. Se planificó la trayectoria y se ejecutó la instrumentación bajo navegación con verificación tridimensional.
Posteriormente, se repitió la TC para comparar las trayectorias planificadas, navegadas y finales.
Las desviaciones angulares y lineales se midieron en planos axial y sagital, y la posición final se clasificó mediante el sistema Gertzbein–Robbins (A–D). También se cuantificaron los tiempos de navegación, dosis de radiación y fiabilidad interevaluador (ICC > 0.96).
Resultados
De los 82 tornillos colocados:
- Desviación tap → navegado:
Axial = 2.63° ± 2.65°; Sagital = 3.08° ± 2.32°;
Lineal = 1.11 ± 1.04 mm (axial) y 1.24 ± 0.84 mm (sagital). - Desviación navegado → real:
Axial = 3.68° ± 4.15°; Sagital = 2.44° ± 2.17°;
Lineal = 1.51 ± 1.53 mm (axial) y 1.02 ± 0.88 mm (sagital).
El 95 % de los tornillos fueron grado A o B, considerados aceptables clínicamente.
Se observó mayor precisión en los niveles inferiores (C5–C7) que en los superiores (C2–C4).
El tiempo promedio de navegación fue 33 min 46 s y la dosis efectiva de radiación fue 7.16 ± 0.96 mSv, con un DLP medio de 551 mGy·cm. Ningún espécimen requirió re-registro intraoperatorio.
Discusión
Los resultados demuestran que la realidad aumentada permite una colocación altamente precisa de tornillos pediculares cervicales, con desviaciones dentro de márgenes quirúrgicamente seguros (≤ 2 mm y ≤ 4°). La exactitud fue comparable o superior a la descrita con sistemas robóticos y superior al método libre bajo fluoroscopía.
La tecnología reduce la exposición radiológica del equipo quirúrgico, ya que el escaneo inicial se realiza sin presencia del personal en el quirófano.
Aunque el modelo cadavérico carece de tejidos blandos y no reproduce las condiciones intraoperatorias reales, los resultados respaldan la viabilidad de la AR para instrumentación cervical. El estudio evidencia además una curva de aprendizaje corta y potencial para optimizar tiempos operatorios.
Conclusiones
La realidad aumentada (AR) ofrece una precisión y exactitud equivalentes o superiores a las técnicas tradicionales para la colocación de tornillos pediculares cervicales. Las desviaciones angulares y lineales se mantuvieron en rangos clínicamente aceptables, y el 95 % de los implantes fueron clasificados como correctos (Grado A o B). La exposición radiológica y los tiempos de procedimiento se mantuvieron dentro de parámetros seguros, lo que refuerza el valor de la AR como herramienta complementaria para mejorar la seguridad y eficiencia en la cirugía de columna cervical.
Palabras clave
Realidad aumentada; Columna cervical; Tornillos pediculares; Precisión; Exactitud; Cirugía asistida por navegación; Radiación intraoperatoria; Estudio cadavérico.
Frase clave
La realidad aumentada permite una colocación de tornillos pediculares cervicales con alta precisión y mínima desviación, mejorando la seguridad y reduciendo la exposición radiológica.
Tamburini LM, Viola A 3rd, Patel RR, Korabelnikov T, Nayak R, King JS, Mallozzi S, Moss IL, Singh H. Evaluation of the precision and accuracy of augmented reality for pedicle screw placement in the cervical spine. N Am Spine Soc J. 2025 May 29;23:100618. doi: 10.1016/j.xnsj.2025.100618. PMID: 40620495; PMCID: PMC12221874.
This is an open access article under the CC BY license (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
