Augmented reality in surgery for craniosynostosis in children

Satanin L.A.; Artemyev A.A.; Konovalov A.N.; Sakharov A.V.; Okishev D.N.; Abzalov T.Yu.; Erokhin I.A.; Sergeeva S.S.; Tere V.A.; Azarova N.A.; Burkhan E.S.; Gorelyshev S.K.

doi:https://doi.org/10.17116/neiro20269003128

Леонид Александрович Сатанин

ФГАУ «Национальный медицинский исследовательский центр нейрохирургии им. ак. Н.Н. Бурденко» Минздрава России, Москва, Россия;
ФГБУ НМИЦ «Центральный научно-исследовательский институт стоматологии и челюстно-лицевой хирургии» Минздрава России, Москва, Россия

ORCID: 0000-0003-2051-1855

Антон Алексеевич Артемьев

ФГАУ «Национальный медицинский исследовательский центр нейрохирургии им. ак. Н.Н. Бурденко» Минздрава России, Москва, Россия

ORCID: 0000-0002-3537-7997

Антон Николаевич Коновалов

SPIN РИНЦ: 6614-6204
Scopus AuthorID: 57203044398
ResearcherID: ABC-6912-2021
ORCID: 0000-0002-0932-4752

Александр Владимирович Сахаров

ФГАУ «Национальный медицинский исследовательский центр нейрохирургии им. ак. Н.Н. Бурденко» Минздрава России, Москва, Россия;
ФБГОУ ДПО «Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования» Минздрава России, Москва, Россия

ORCID: 0000-0001-5119-6814

Дмитрий Николаевич Окишев

ORCID: 0000-0003-0815-5624

Тимур Юрьевич Абзалов

ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский Университет), Москва, Россия

ORCID: 0009-0008-1321-563X

Иван Алексеевич Ерохин

ORCID: 0009-0003-9584-5865

София Станиславовна Сергеева

ORCID: 0009-0007-4784-5640

Валентина Андреевна Тере

ORCID: 0000-0003-4247-8953

Надежда Алексеевна Азарова

ORCID: 0000-0002-4895-233X

Екатерина Сергеевна Бурхан

Инженерная фирма ООО «Бонабайт», Москва, Россия

ORCID: 0009-0005-8565-0882

Сергей Кириллович Горелышев

ORCID: 0000-0003-0984-2039

Хирургия краниосиностозов у детей с использованием технологии дополненной реальности

Авторы:

Сатанин Л.А., Артемьев А.А., Коновалов А.Н., Сахаров А.В., Окишев Д.Н., Абзалов Т.Ю., Ерохин И.А., Сергеева С.С., Тере В.А., Азарова Н.А., Бурхан Е.С., Горелышев С.К.

Подробнее об авторах

Журнал: Вопросы нейрохирургии имени Н.Н. Бурденко. 2026;90(3): 28‑36

DOI: 10.17116/neiro20269003128

Прочитано: 199 раз

Связаться с автором

Оглавление

Как цитировать:

Сатанин Л.А., Артемьев А.А., Коновалов А.Н. и др. Хирургия краниосиностозов у детей с использованием технологии дополненной реальности. Вопросы нейрохирургии имени Н.Н. Бурденко. 2026;90(3):28‑36.
Satanin LA, Artemyev AA, Konovalov AN, et al. Augmented reality in surgery for craniosynostosis in children. Burdenko's Journal of Neurosurgery. 2026;90(3):28‑36. (In Russ.)
https://doi.org/10.17116/neiro20269003128

Подписка 2025 Журнал «Вопросы нейрохирургии» имени Н.Н. Бурденко (Burdenko's Journal of Neurosurgery)

Использование инфографики авторами научных работ

Рекомендуем статьи по данной теме:

Осложнения периоперационного периода в хирургии краниосиностоза у детей: систематический обзор и метаанализ. Вопросы нейрохирургии имени Н.Н. Бурденко. 2025;(3):114-121

Базальные энцефалоцеле, осложненные назальной ликвореей, у пациентов с краниосиностозом. Вопросы нейрохирургии имени Н.Н. Бурденко. 2025;(4):61-68

Реваскуляризация бассейна задней мозговой артерии при болезни мойя-мойя с использованием технологии дополненной реальности. Клинический случай и обзор литературы. Вопросы нейрохирургии имени Н.Н. Бурденко. 2025;(6):84-95

Диффузионно-тензорная магнитно-резонансная томография в оценке результатов реконструктивной краниопластики у детей с сагиттальным синостозом. Оперативная хирургия и клиническая анатомия (Пироговский научный журнал). 2025;(3):5-11

Мультидисциплинарные аспекты ведения беременности при онкологическом заболевании матери и пороках развития плода. Российский вестник акушера-гинеколога. 2025;(6):69-76

Новый способ устранения скафоцефалии расходящимися продольными костными теменными лоскутами по типу иголок дикобраза. Пластическая хирургия и эстетическая медицина. 2026;(1):56-63

Резюме / Abstract:

Дополненная реальность представляет собой новый инструмент в хирургическом лечении краниофациальных деформаций, в частности в хирургии краниосиностозов.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Уточнение показаний к использованию системы AR-навигации (Augmented Reality — дополненная реальность), клиническая оценка технических возможностей системы, анализ ее преимуществ и недостатков в хирургии краниосиностозов у детей, а также сопоставление полученных данных с литературными источниками.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

В ФГАУ НМИЦН им. ак. Н.Н. Бурденко в 2025 г. было последовательно проведено 9 хирургических вмешательств с применением указанного метода у пациентов с краниосиностозами в возрасте 38,8±54,7 (7—156) мес; 7 (78%) мальчиков и 2 (22%) девочки.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Использование AR-навигации позволило смоделировать результаты предоперационного виртуального планирования во время реконструктивных операций, что обеспечило точность проведенных вмешательств. AR-навигация позволяла лоцировать интракраниальные структуры, такие как костные эндостозы, венозные синусы, визуализация которых делала оперативное вмешательство более безопасным. С помощью этой методики было возможно проводить разметку линий краниотомий, контролировать позиционирование дистракционных аппаратов и отдельных костных фрагментов, осуществлять оценку соответствия полученной реконструкции — запланированной. На предоперационное моделирование было затрачено 173,3±61,4 (90—240) мин. Средняя суммарная длительность интраоперационного использования AR-навигации составила 33,9±15,6 (15—60) мин.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Система дополненной реальности представляется перспективной методикой в хирургии краниосиностозов, позволяющей осуществлять нейронавигацию по ходу операции в режиме реального времени. Дальнейшая разработка методик дополненной реальности в хирургии краниосиностозов позволит улучшить результаты лечения пациентов и сделать получаемый результат более предсказуемым и безопасным.

Ключевые слова / Keywords:

дополненная реальность

AR-навигация

краниосиностоз

шаблоны

направляющие

Авторы / Authors:

Леонид Александрович Сатанин

ORCID: 0000-0003-2051-1855

Антон Алексеевич Артемьев

ORCID: 0000-0002-3537-7997

Антон Николаевич Коновалов

SPIN РИНЦ: 6614-6204
Scopus AuthorID: 57203044398
ResearcherID: ABC-6912-2021
ORCID: 0000-0002-0932-4752

Александр Владимирович Сахаров

ORCID: 0000-0001-5119-6814

Дмитрий Николаевич Окишев

ORCID: 0000-0003-0815-5624

Тимур Юрьевич Абзалов

ORCID: 0009-0008-1321-563X

Иван Алексеевич Ерохин

ORCID: 0009-0003-9584-5865

София Станиславовна Сергеева

ORCID: 0009-0007-4784-5640

Валентина Андреевна Тере

ORCID: 0000-0003-4247-8953

Надежда Алексеевна Азарова

ORCID: 0000-0002-4895-233X

Екатерина Сергеевна Бурхан

Инженерная фирма ООО «Бонабайт», Москва, Россия

ORCID: 0009-0005-8565-0882

Сергей Кириллович Горелышев

ORCID: 0000-0003-0984-2039

Дата поступления:

27.02.2025

Дата принятия в печать:

12.03.2026

Закрыть метаданные

Литература / References:

Рогинский В.В., Хачатрян В.А., Сатанин Л.А., Ким А.В., Иванов В.П., Самочерных К.А., Солониченко В.Г., Глаголев Н.В., Земляникин В.В., Иванов А.Л., Кабаньян А.Б., Летягин Г.В., Пак О.И., Семенова Ж.Б., Тимершин А.Г., Шамхалов Х.Ш., Сахаров А.В., Иова А.С. Актуальные вопросы диагностики и хирургического лечения детей с краниосиностозами. Нейрохирургия и неврология детского возраста. 2019;59(1):56-74.
Andrew TW, Baylan J, Mittermiller PA, Cheng H, Johns DN, Edwards MSB, Cheshier SH, Grant GA, Lorenz HP. Virtual Surgical Planning Decreases Operative Time for Isolated Single Suture and Multi-suture Craniosynostosis Repair. Plastic and Reconstructive Surgery — Global Open. 2018;6(12):e2038. https://doi.org/10.1097/GOX.0000000000002038
Ракитянский М.М., Сатанин Л.А., Иванов А.Л., Руднев С.Г., Сахаров А.В., Дувидзон В.Г., Семушин М.А., Бурхан Е.С., Рогинский В.В. Компьютерное планирование и моделирование хирургического лечения пациентов с фиброзной дисплазией свода и основания черепа. Вопросы нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко. 2025;89(2):29-38. https://doi.org/10.17116/neiro20258902129
Salokorpi N, Satanin L, Teterin I, Sinikumpu JJ, Serlo W. Posterior vault distraction technique: how I do it. Child’s Nervous System. 2021;37(10):3127-3136. https://doi.org/10.1007/s00381-021-05203-x
Коновалов А.Н., Окишев Д.Н., Пилипенко Ю.В., Элиава Ш.Ш., Артемьев А.А., Иванов В.М., Смирнов А.Ю., Стрелков С.В. Дополненная реальность как метод нейронавигации при микрохирургическом лечении цереброваскулярной патологии: описание метода и опыта применения. Вопросы нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко. 2025;89(1):37-45. https://doi.org/10.17116/neiro20258901137
Sharma D, Holden AM, Nezamivand-Chegini S. Augmented Reality Integration in Surgery for Craniosynostoses: Advancing Precision in the Management of Craniofacial Deformities. Journal of Clinical Medicine. 2025;14(12):4359. https://doi.org/10.3390/jcm14124359
Coelho G, Rabelo NN, Vieira E, Mendes K, Zagatto G, Santos de Oliveira R, Raposo-Amaral CE, Yoshida M, de Souza MR, Fagundes CF, Teixeira MJ, Figueiredo EG. Augmented reality and physical hybrid model simulation for preoperative planning of metopic craniosynostosis surgery. Neurosurgical Focus. 2020;48(3):E19. https://doi.org/10.3171/2019.12.FOCUS19854
Kaplan N, Marques M, Scharf I, Yang K, Alkureishi L, Purnell C, Patel P, Zhao L. Virtual Reality and Augmented Reality in Plastic and Craniomaxillofacial Surgery: A Scoping Review. Bioengineering. 2023;10(4):480. https://doi.org/10.3390/bioengineering10040480
Mischkowski RA, Zinser MJ, Kübler AC, Krug B, Seifert U, Zöller JE. Application of an augmented reality tool for maxillary positioning in orthognathic surgery - a feasibility study. Journal of Cranio-Maxillofacial Surgery. 2006;34(8):478-483. https://doi.org/10.1016/j.jcms.2006.07.862
Cercenelli L, Carbone M, Condino S, Cutolo F, Marcelli E, Tarsitano A, Marchetti C, Ferrari V, Badiali G. The Wearable VOSTARS System for Augmented Reality-Guided Surgery: Preclinical Phantom Evaluation for High-Precision Maxillofacial Tasks. Journal of Clinical Medicine. 2020;9(11):3562. https://doi.org/10.3390/jcm9113562
Imahiyerobo TA, Valenti AB, Guadix S, LaValley M, Asadourian PA, Buontempo M, Souweidane M, Hoffman C. The Role of Virtual Surgical Planning in Surgery for Complex Craniosynostosis. Plastic and Reconstructive Surgery — Global Open. 2024;12(1):e5524. https://doi.org/10.1097/GOX.0000000000005524
Chegini S, Edwards E, McGurk M, Clarkson M, Schilling C. Systematic review of techniques used to validate the registration of augmented-reality images using a head-mounted device to navigate surgery. British Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 2023;61(1):19-27. https://doi.org/10.1016/j.bjoms.2022.08.007
Han W, Yang X, Wu S, Fan S, Chen X, Aung ZM, Liu T, Zhang Y, Gu S, Chai G. A new method for cranial vault reconstruction: Augmented reality in synostotic plagiocephaly surgery. Journal of Cranio-Maxillofacial Surgery. 2019;47(8):1280-1284. https://doi.org/10.1016/j.jcms.2019.04.008
Thabit A, Benmahdjoub M, van Veelen MC, Niessen WJ, Wolvius EB, van Walsum T. Augmented reality navigation for minimally invasive craniosynostosis surgery: a phantom study. International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery. 2022;17(8):1453-1460. https://doi.org/10.1007/s11548-022-02634-y
Sakamoto Y, Miwa T, Kajita H, Takatsume Y. Practical use of augmented reality for posterior distraction in craniosynostosis. Journal of Plastic, Reconstructive & Aesthetic Surgery. 2022;75(10):3877-3903. https://doi.org/10.1016/j.bjps.2022.08.072
Kim Y, Kim H, Kim YO. Virtual Reality and Augmented Reality in Plastic Surgery: A Review. Archives of Plastic Surgery. 2017;44(3):179-187. https://doi.org/10.5999/aps.2017.44.3.179
Du Y, Liu K, Ju Y, Wang H. Effect of prolonged wear and frame tightness of AR glasses on comfort. Heliyon. 2024;10(16):e35899. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e35899
Khor WS, Baker B, Amin K, Chan A, Patel K, Wong J. Augmented and virtual reality in surgery-the digital surgical environment: applications, limitations and legal pitfalls. Annals of Translational Medicine. 2016;4(23):454. https://doi.org/10.21037/atm.2016.12.23