Egzoskopų taikymo neurochirurginėse procedūrose pažanga

 

Taikymaschirurginiai mikroskopaiir neuroendoskopai gerokai padidino neurochirurginių procedūrų efektyvumą. Nepaisant to, dėl kai kurių pačios įrangos savybių, jos vis dar turi tam tikrų apribojimų klinikiniuose taikymuose. Atsižvelgiant į trūkumusoperaciniai mikroskopaiir neuroendoskopų, kartu su skaitmeninio vaizdavimo, belaidžio tinklo ryšio, ekranų technologijos ir optinių technologijų pažanga, egzoskopų sistema atsirado kaip tiltas tarp chirurginių mikroskopų ir neuroendoskopų. Egzoskopas pasižymi geresne vaizdo kokybe ir chirurginiu regėjimo lauku, geresne ergonomine laikysena, mokymo efektyvumu, taip pat efektyvesniu chirurgų komandos įsitraukimu, o jo taikymo efektyvumas yra panašus į strikinių mikroskopų. Šiuo metu literatūroje daugiausia aprašomi egzoskopų ir chirurginių mikroskopų skirtumai techniniais ir įrangos aspektais, tokiais kaip lauko gylis, regėjimo laukas, židinio nuotolis ir veikimas, trūkstant konkretaus egzoskopų taikymo neurochirurgijoje ir chirurginių rezultatų santraukos bei analizės. Todėl apibendriname egzoskopų taikymą neurochirurgijoje pastaraisiais metais, analizuojame jų privalumus ir trūkumus klinikinėje praktikoje ir pateikiame nuorodas klinikiniam naudojimui.

Egzoskopų istorija ir raida

Chirurginiai mikroskopai pasižymi puikiu giliu apšvietimu, didelės skiriamosios gebos chirurginiu matymo lauku ir stereoskopiniais vaizdo efektais, kurie gali padėti chirurgams aiškiau stebėti giliąją chirurginio lauko nervinę ir kraujagyslių audinių struktūrą ir pagerinti mikroskopinių operacijų tikslumą. Tačiau lauko gylischirurginis mikroskopasyra seklus, o matymo laukas siauras, ypač esant dideliam didinimui. Chirurgas turi pakartotinai fokusuoti ir koreguoti tikslinės srities kampą, o tai daro didelę įtaką chirurginiam ritmui; kita vertus, chirurgas turi stebėti ir operuoti per mikroskopo okuliarą, todėl chirurgas turi ilgą laiką išlaikyti fiksuotą laikyseną, o tai gali lengvai sukelti nuovargį. Per pastaruosius kelis dešimtmečius sparčiai vystėsi minimaliai invazinė chirurgija, o neuroendoskopinės sistemos buvo plačiai naudojamos neurochirurgijoje dėl aukštos kokybės vaizdų, geresnių klinikinių rezultatų ir didesnio pacientų pasitenkinimo. Tačiau dėl siauro endoskopinio priėjimo kanalo ir svarbių neurovaskulinių struktūrų buvimo šalia kanalo, kartu su kaukolės chirurgijos ypatybėmis, tokiomis kaip negalėjimas išplėsti ar susitraukti kaukolės ertmės, neuroendoskopija daugiausia naudojama kaukolės pamato chirurgijai ir skilvelių chirurgijai per nosį ir burną.

Atsižvelgiant į chirurginių mikroskopų ir neuroendoskopų trūkumus, kartu su skaitmeninio vaizdavimo, „WiFi“ tinklo ryšio, ekranų technologijos ir optinių technologijų pažanga, išorinio veidrodžio sistema tapo tiltu tarp chirurginių mikroskopų ir neuroendoskopų. Panašiai kaip neuroendoskopija, išorinio veidrodžio sistema paprastai susideda iš toliaregystės veidrodžio, šviesos šaltinio, didelės raiškos kameros, ekrano ir laikiklio. Pagrindinė konstrukcija, skirianti išorinius veidrodžius nuo neuroendoskopijos, yra toliaregystės veidrodis, kurio skersmuo yra apie 10 mm, o ilgis – apie 140 mm. Jo lęšis yra 0° arba 90° kampu į ilgąją veidrodžio korpuso ašį, židinio nuotolio diapazonas yra 250–750 mm, o lauko gylis – 35–100 mm. Didelis židinio nuotolis ir didelis lauko gylis yra pagrindiniai išorinio veidrodžio sistemų pranašumai, palyginti su neuroendoskopija.

Programinės ir aparatinės įrangos technologijų pažanga paskatino išorinių veidrodėlių kūrimą, ypač 3D išorinių veidrodėlių, taip pat naujausių 3D 4K itin didelės raiškos išorinių veidrodėlių atsiradimą. Išorinių veidrodėlių sistema nuolat atnaujinama kiekvienais metais. Kalbant apie programinę įrangą, išorinių veidrodėlių sistema gali vizualizuoti chirurginę sritį, integruodama priešoperacinį magnetinio rezonanso difuzijos tenzoriaus vaizdavimą, intraoperacinę navigaciją ir kitą informaciją, taip padėdama gydytojams atlikti tikslias ir saugias operacijas. Kalbant apie techninę įrangą, išoriniame veidrodyje gali būti integruoti 5-aminolevulino rūgšties ir indocianino filtrai angiografijai, pneumatinė svirtis, reguliuojama valdymo rankena, kelių ekranų išvestis, ilgesnis fokusavimo atstumas ir didesnis didinimas, taip pasiekiant geresnius vaizdo efektus ir operacinę patirtį.

Egzoskopo ir chirurginio mikroskopo palyginimas

Išorinio veidrodžio sistema sujungia neuroendoskopijos išorines savybes su chirurginių mikroskopų vaizdo kokybe, papildydama vienas kito stipriąsias ir silpnąsias puses ir užpildydama chirurginių mikroskopų ir neuroendoskopijos spragas. Išoriniai veidrodžiai pasižymi dideliu lauko gyliu ir plačiu matymo lauku (chirurginio lauko skersmuo 50–150 mm, lauko gylis 35–100 mm), todėl sudaro itin patogias sąlygas gilioms chirurginėms operacijoms esant dideliam didinimui; kita vertus, išorinio veidrodžio židinio nuotolis gali siekti 250–750 mm, todėl pasiekiamas didesnis darbinis atstumas ir lengviau atliekamos chirurginės operacijos [7]. Kalbant apie išorinių veidrodžių vizualizavimą, Ricciardi ir kt., palyginę išorinius veidrodžius ir chirurginius mikroskopus, nustatė, kad išoriniai veidrodžiai turi panašią vaizdo kokybę, optinę galią ir didinimo efektus kaip ir mikroskopai. Išorinis veidrodis taip pat gali greitai persijungti iš mikroskopinės perspektyvos į makroskopinę perspektyvą, tačiau kai chirurginis kanalas yra „siauraus viršuje ir plataus apačioje“ arba jį užstoja kitos audinių struktūros, matymo laukas mikroskopu paprastai yra ribotas. Išorinio veidrodžio sistemos privalumas yra tas, kad ji leidžia atlikti operaciją ergonomiškesnėje pozoje, sutrumpinant laiką, praleidžiamą stebint chirurginį lauką per mikroskopo okuliarą, taip sumažinant gydytojo chirurginį nuovargį. Išorinio veidrodžio sistema chirurginio proceso metu visiems chirurgijos dalyviams teikia tos pačios kokybės 3D chirurginius vaizdus. Mikroskopas leidžia per okuliarą dirbti iki dviejų žmonių, o išorinis veidrodis gali realiuoju laiku dalytis tuo pačiu vaizdu, todėl keli chirurgai gali vienu metu atlikti chirurgines operacijas ir pagerinti chirurginį efektyvumą, dalijantis informacija su visu personalu. Tuo pačiu metu išorinio veidrodžio sistema netrukdo chirurgų komandos tarpusavio bendravimui, leidžia visam chirurginiam personalui dalyvauti chirurginiame procese.

Egzoskopas neurochirurgijos chirurgijoje

Gonen ir kt. pranešė apie 56 gliomos endoskopinės chirurgijos atvejus, iš kurių tik 1 atvejis turėjo komplikacijų (kraujavimas chirurginėje srityje) perioperaciniu laikotarpiu, o jų dažnis buvo tik 1,8 %. Rotermund ir kt. pranešė apie 239 transnazalinės transsfenoidalinės hipofizės adenomų operacijos atvejus, ir endoskopinė operacija nesukėlė rimtų komplikacijų; Tuo tarpu nebuvo reikšmingo skirtumo tarp operacijos laiko, komplikacijų ar rezekcijos diapazono tarp endoskopinės ir mikroskopinės chirurgijos. Chen ir kt. pranešė, kad 81 naviko atvejis buvo chirurginiu būdu pašalintas retrosigmoidiniu sinusu. Kalbant apie operacijos laiką, naviko rezekcijos laipsnį, pooperacinę neurologinę funkciją, klausą ir kt., endoskopinė chirurgija buvo panaši į mikroskopinę chirurgiją. Lyginant dviejų chirurginių metodų privalumus ir trūkumus, išorinis veidrodis yra panašus arba pranašesnis už mikroskopą vaizdo kokybės, chirurginio matymo lauko, operacijos, ergonomikos ir chirurgų komandos dalyvavimo požiūriu, o gylio suvokimas vertinamas kaip panašus arba prastesnis už mikroskopą.

egzoskopas neurochirurgijos mokyme

Vienas iš pagrindinių išorinių veidrodžių privalumų yra tai, kad jie leidžia visam chirurginiam personalui dalytis tos pačios kokybės 3D chirurginiais vaizdais, o tai leidžia visam chirurginiam personalui aktyviau dalyvauti chirurginiame procese, bendrauti ir perduoti chirurginę informaciją, palengvinti chirurginių operacijų mokymą ir vadovavimą, padidinti mokymo dalyvių skaičių ir pagerinti mokymo efektyvumą. Tyrimai parodė, kad, palyginti su chirurginiais mikroskopais, išorinių veidrodžių mokymosi kreivė yra santykinai trumpesnė. Laboratoriniuose siuvimo mokymuose, kai studentai ir rezidentai apmokomi naudotis endoskopu ir mikroskopu, daugumai studentų lengviau dirbti su endoskopu. Mokydami kaukolės ir kaklo malformacijos chirurgijos, visi studentai stebėjo trimates anatomines struktūras per 3D akinius, taip pagerindami savo supratimą apie kaukolės ir kaklo malformacijos anatomiją, padidindami savo entuziazmą dėl chirurginių operacijų ir sutrumpindami mokymo laikotarpį.

Perspektyva

Nors išorinių veidrodžių sistema, palyginti su mikroskopais ir neuroendoskopais, gerokai pažengė taikymo srityje, ji taip pat turi savo apribojimų. Didžiausias ankstyvųjų 2D išorinių vaizdo veidrodžių trūkumas buvo stereoskopinio matymo stoka didinant gilias struktūras, o tai turėjo įtakos chirurginėms operacijoms ir chirurgo sprendimui. Naujasis 3D išorinis veidrodis išsprendė stereoskopinio matymo stokos problemą, tačiau retais atvejais ilgalaikis poliarizuotų akinių nešiojimas chirurgui gali sukelti diskomfortą, pavyzdžiui, galvos skausmą ir pykinimą, į kurį kitame etape reikia atkreipti dėmesį techniniu požiūriu. Be to, atliekant endoskopinę kaukolės chirurgiją, operacijos metu kartais reikia persijungti į mikroskopą, nes kai kuriems navikams reikalinga fluorescencija valdoma vizualinė rezekcija arba chirurginio lauko apšvietimo gylis yra nepakankamas. Dėl didelės įrangos su specialiais filtrais kainos fluorescenciniai endoskopai dar nebuvo plačiai naudojami navikų rezekcijai. Operacijos metu asistentas stovi priešingoje padėtyje nei vyriausiasis chirurgas ir kartais mato besisukantį vaizdą ekrane. Naudojant du ar daugiau 3D ekranų, chirurginio vaizdo informacija apdorojama programine įranga ir rodoma asistento ekrane apverstame 180 ° kampu, o tai gali efektyviai išspręsti vaizdo pasukimo problemą ir sudaryti sąlygas asistentui patogiau dalyvauti chirurginiame procese.

Apibendrinant galima teigti, kad didėjantis endoskopinių sistemų naudojimas neurochirurgijoje žymi naujos intraoperacinės vizualizacijos eros pradžią. Palyginti su chirurginiais mikroskopais, išoriniai veidrodžiai pasižymi geresne vaizdo kokybe ir chirurginiu matymo lauku, geresne ergonomine laikysena operacijos metu, geresniu mokymo efektyvumu ir efektyvesniu chirurgų komandos dalyvavimu, o chirurginiai rezultatai yra panašūs. Todėl daugumai dažniausių kaukolės ir stuburo operacijų endoskopas yra saugi ir veiksminga nauja alternatyva. Tobulėjant technologijoms, daugiau intraoperacinių vizualizacijos priemonių gali padėti chirurginėse operacijose, siekiant sumažinti chirurginių komplikacijų skaičių ir pagerinti prognozę.