Kemajuan aplikasi eksoskop dalam prosedur neurosurgikal

 

Aplikasimikroskop pembedahandan neuroendoskop telah meningkatkan keberkesanan prosedur neurosurgikal dengan ketara. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh beberapa ciri yang wujud pada peralatan itu sendiri, ia masih mempunyai kekangan tertentu dalam aplikasi klinikal. Memandangkan kekuranganmikroskop operasidan neuroendoskop, digandingkan dengan perkembangan dalam pengimejan digital, sambungan rangkaian Wifi, teknologi skrin dan teknologi optik, sistem eksoskop telah wujud sebagai jambatan antara mikroskop pembedahan dan neuroendoskop. Eksoskop mempunyai kualiti imej dan medan visual pembedahan yang unggul, postur ergonomik yang lebih baik, keberkesanan pengajaran serta penglibatan pasukan pembedahan yang lebih cekap, dan keberkesanan aplikasinya adalah serupa dengan mikroskop strik. Pada masa ini, literatur terutamanya melaporkan perbezaan antara eksoskop dan mikroskop pembedahan dalam aspek peralatan teknikal seperti kedalaman medan, medan visual, panjang fokus dan operasi, kekurangan ringkasan dan analisis aplikasi khusus dan hasil pembedahan eksoskop dalam pembedahan saraf. Oleh itu, kami meringkaskan aplikasi eksoskop dalam pembedahan saraf dalam beberapa tahun kebelakangan ini, menganalisis kelebihan dan batasannya dalam amalan klinikal, dan menawarkan rujukan untuk penggunaan klinikal.

Sejarah dan Perkembangan eksoskop

Mikroskop pembedahan mempunyai pencahayaan dalam yang sangat baik, medan pandangan pembedahan resolusi tinggi, dan kesan pengimejan stereoskopik, yang dapat membantu pakar bedah memerhatikan struktur tisu saraf dan vaskular dalam medan pembedahan dengan lebih jelas dan meningkatkan ketepatan operasi mikroskopik. Walau bagaimanapun, kedalaman medanmikroskop pembedahanCetek dan medan pandangan sempit, terutamanya pada pembesaran tinggi. Pakar bedah perlu berulang kali memfokus dan melaraskan sudut kawasan sasaran, yang mempunyai kesan yang ketara terhadap ritma pembedahan; Sebaliknya, pakar bedah perlu memerhati dan mengendalikan melalui kanta mata mikroskop, yang memerlukan pakar bedah mengekalkan postur tetap untuk masa yang lama, yang boleh menyebabkan keletihan dengan mudah. ​​Dalam beberapa dekad yang lalu, pembedahan invasif minimum telah berkembang pesat, dan sistem neuroendoskopik telah digunakan secara meluas dalam pembedahan saraf kerana imejnya yang berkualiti tinggi, hasil klinikal yang lebih baik, dan kepuasan pesakit yang lebih tinggi. Walau bagaimanapun, disebabkan saluran pendekatan endoskopik yang sempit dan kehadiran struktur neurovaskular penting berhampiran saluran, ditambah pula dengan ciri-ciri pembedahan kranial seperti ketidakupayaan untuk mengembangkan atau mengecilkan rongga kranial, neuroendoskopi terutamanya digunakan untuk pembedahan pangkal tengkorak dan pembedahan ventrikel melalui pendekatan hidung dan oral.

Memandangkan kekurangan mikroskop pembedahan dan neuroendoskop, ditambah pula dengan kemajuan dalam pengimejan digital, sambungan rangkaian WiFi, teknologi skrin dan teknologi optik, sistem cermin luaran telah muncul sebagai jambatan antara mikroskop pembedahan dan neuroendoskop. Sama seperti neuroendoskopi, sistem cermin luaran biasanya terdiri daripada cermin rabun jauh, sumber cahaya, kamera definisi tinggi, skrin paparan dan pendakap. Struktur utama yang membezakan cermin luaran daripada neuroendoskopi ialah cermin rabun jauh dengan diameter kira-kira 10 mm dan panjang kira-kira 140 mm. Kantanya berada pada sudut 0° atau 90° terhadap paksi panjang badan cermin, dengan julat panjang fokus 250-750 mm dan kedalaman medan 35-100 mm. Panjang fokus yang panjang dan kedalaman medan yang dalam adalah kelebihan utama sistem cermin luaran berbanding neuroendoskopi.

Kemajuan teknologi perisian dan perkakasan telah menggalakkan pembangunan cermin luaran, terutamanya kemunculan cermin luaran 3D, serta cermin luaran definisi ultra tinggi 3D 4K terkini. Sistem cermin luaran sentiasa dikemas kini setiap tahun. Dari segi perisian, sistem cermin luaran boleh menggambarkan kawasan pembedahan dengan mengintegrasikan pengimejan tensor resapan resonans magnetik praoperasi, navigasi intraoperatif dan maklumat lain, sekali gus membantu doktor melakukan pembedahan yang tepat dan selamat. Dari segi perkakasan, cermin luaran boleh mengintegrasikan penapis asid 5-aminolevulinik dan indocyanine untuk angiografi, lengan pneumatik, pemegang operasi boleh laras, output berbilang skrin, jarak pemfokusan yang lebih panjang dan pembesaran yang lebih besar, sekali gus mencapai kesan imej dan pengalaman operasi yang lebih baik.

Perbandingan antara eksoskop dan mikroskop pembedahan

Sistem cermin luaran menggabungkan ciri luaran neuroendoskopi dengan kualiti imej mikroskop pembedahan, melengkapi kekuatan dan kelemahan masing-masing, dan mengisi jurang antara mikroskop pembedahan dan neuroendoskopi. Cermin luaran mempunyai ciri-ciri kedalaman medan yang dalam dan medan pandangan yang luas (diameter medan pembedahan 50-150 mm, kedalaman medan 35-100 mm), menyediakan keadaan yang sangat mudah untuk operasi pembedahan yang dalam di bawah pembesaran tinggi; Sebaliknya, panjang fokus cermin luaran boleh mencapai 250-750mm, menyediakan jarak kerja yang lebih jauh dan memudahkan operasi pembedahan [7]. Mengenai visualisasi cermin luaran, Ricciardi et al. mendapati melalui perbandingan antara cermin luaran dan mikroskop pembedahan bahawa cermin luaran mempunyai kualiti imej, kuasa optik dan kesan pembesaran yang setanding dengan mikroskop. Cermin luaran juga boleh bertukar dengan cepat daripada perspektif mikroskopik kepada perspektif makroskopik, tetapi apabila saluran pembedahan "sempit di bahagian atas dan lebar di bahagian bawah" atau terhalang oleh struktur tisu lain, medan pandangan di bawah mikroskop biasanya terhad. Kelebihan sistem cermin luaran ialah ia boleh melakukan pembedahan dalam postur yang lebih ergonomik, sekali gus mengurangkan masa yang dihabiskan untuk melihat medan pembedahan melalui kanta mata mikroskop, sekali gus mengurangkan keletihan pembedahan doktor. Sistem cermin luaran menyediakan imej pembedahan 3D yang berkualiti sama kepada semua peserta pembedahan semasa proses pembedahan. Mikroskop membolehkan sehingga dua orang beroperasi melalui kanta mata, manakala cermin luaran boleh berkongsi imej yang sama dalam masa nyata, membolehkan berbilang pakar bedah melakukan operasi pembedahan secara serentak dan meningkatkan kecekapan pembedahan dengan berkongsi maklumat dengan semua kakitangan. Pada masa yang sama, sistem cermin luaran tidak mengganggu komunikasi bersama pasukan pembedahan, sekali gus membolehkan semua kakitangan pembedahan mengambil bahagian dalam proses pembedahan.

eksoskop dalam pembedahan saraf

Gonen et al. melaporkan 56 kes pembedahan endoskopik glioma, yang mana hanya 1 kes mengalami komplikasi (pendarahan di kawasan pembedahan) semasa tempoh perioperatif, dengan kadar kejadian hanya 1.8%. Rotermund et al. melaporkan 239 kes pembedahan transnasal transsphenoidal untuk adenoma pituitari, dan pembedahan endoskopik tidak mengakibatkan komplikasi serius; Sementara itu, tiada perbezaan yang ketara dalam masa pembedahan, komplikasi, atau julat reseksi antara pembedahan endoskopik dan pembedahan mikroskopik. Chen et al. melaporkan bahawa 81 kes tumor telah dibuang melalui pendekatan sinus retrosigmoid. Dari segi masa pembedahan, tahap reseksi tumor, fungsi neurologi selepas pembedahan, pendengaran, dan sebagainya, pembedahan endoskopik adalah serupa dengan pembedahan mikroskopik. Membandingkan kelebihan dan kekurangan dua teknik pembedahan, cermin luaran adalah serupa atau lebih baik daripada mikroskop dari segi kualiti imej video, medan pandangan pembedahan, operasi, ergonomik, dan penyertaan pasukan pembedahan, manakala persepsi kedalaman dinilai sebagai serupa atau lebih rendah daripada mikroskop.

eksoskop dalam Pengajaran Neurosurgeri

Salah satu kelebihan utama cermin luaran ialah ia membolehkan semua kakitangan pembedahan berkongsi imej pembedahan 3D yang sama kualitinya, membolehkan semua kakitangan pembedahan mengambil bahagian dengan lebih banyak dalam proses pembedahan, menyampaikan dan menghantar maklumat pembedahan, memudahkan pengajaran dan bimbingan operasi pembedahan, meningkatkan penyertaan pengajaran, dan meningkatkan keberkesanan pengajaran. Kajian mendapati bahawa berbanding mikroskop pembedahan, lengkung pembelajaran cermin luaran agak pendek. Dalam latihan makmal untuk jahitan, apabila pelajar dan doktor residen menerima latihan tentang endoskopi dan mikroskop, kebanyakan pelajar mendapati lebih mudah untuk mengendalikan endoskopi. Dalam pengajaran pembedahan malformasi kranioserviks, semua pelajar memerhatikan struktur anatomi tiga dimensi melalui cermin mata 3D, meningkatkan pemahaman mereka tentang anatomi malformasi kranioserviks, meningkatkan semangat mereka untuk operasi pembedahan, dan memendekkan tempoh latihan.

Tinjauan

Walaupun sistem cermin luaran telah mencapai kemajuan yang ketara dalam aplikasi berbanding mikroskop dan neuroendoskop, ia juga mempunyai batasannya. Kelemahan terbesar cermin pandangan luaran 2D awal ialah kekurangan penglihatan stereoskopik dalam pembesaran struktur dalam, yang menjejaskan operasi pembedahan dan pertimbangan pakar bedah. Cermin luaran 3D baharu telah memperbaiki masalah kekurangan penglihatan stereoskopik, tetapi dalam kes yang jarang berlaku, memakai cermin mata terpolarisasi untuk masa yang lama boleh menyebabkan ketidakselesaan seperti sakit kepala dan loya bagi pakar bedah, yang merupakan tumpuan penambahbaikan teknikal pada langkah seterusnya. Di samping itu, dalam pembedahan kranial endoskopik, kadangkala perlu beralih kepada mikroskop semasa pembedahan kerana sesetengah tumor memerlukan reseksi visual berpandukan pendarfluor, atau kedalaman pencahayaan medan pembedahan tidak mencukupi. Di samping itu, dalam pembedahan kranial endoskopik, kadangkala perlu beralih kepada mikroskop semasa pembedahan kerana sesetengah tumor memerlukan reseksi visual berpandukan pendarfluor, atau kedalaman pencahayaan medan pembedahan tidak mencukupi. Disebabkan kos peralatan yang tinggi dengan penapis khas, endoskop pendarfluor masih belum digunakan secara meluas untuk reseksi tumor. Semasa pembedahan, pembantu berdiri di posisi yang bertentangan dengan ketua pakar bedah, dan kadangkala melihat imej paparan yang berputar. Menggunakan dua atau lebih paparan 3D, maklumat imej pembedahan diproses oleh perisian dan dipaparkan pada skrin pembantu dalam bentuk terbalik 180°, yang dapat menyelesaikan masalah putaran imej dengan berkesan dan membolehkan pembantu menyertai proses pembedahan dengan lebih mudah.

Secara ringkasnya, peningkatan penggunaan sistem endoskopik dalam pembedahan saraf mewakili permulaan era baharu visualisasi intraoperatif dalam pembedahan saraf. Berbanding dengan mikroskop pembedahan, cermin luaran mempunyai kualiti imej dan medan pandangan pembedahan yang lebih baik, postur ergonomik yang lebih baik semasa pembedahan, keberkesanan pengajaran yang lebih baik, dan penyertaan pasukan pembedahan yang lebih cekap, dengan hasil pembedahan yang serupa. Oleh itu, untuk kebanyakan pembedahan kranial dan tulang belakang yang biasa, endoskop merupakan pilihan baharu yang selamat dan berkesan. Dengan kemajuan dan perkembangan teknologi, lebih banyak alat visualisasi intraoperatif dapat membantu dalam operasi pembedahan untuk mencapai komplikasi pembedahan yang lebih rendah dan prognosis yang lebih baik.