Napredak primjene egzoskopa u neurokirurškim postupcima

 

Primjenakirurški mikroskopii neuroendoskopi su značajno poboljšali učinkovitost neurokirurških postupaka. Ipak, zbog nekih inherentnih karakteristika same opreme, oni još uvijek imaju određena ograničenja u kliničkoj primjeni. S obzirom na nedostatkeoperacijski mikroskopii neuroendoskopa, zajedno s napretkom u digitalnom snimanju, povezivosti s Wifi mrežom, tehnologiji zaslona i optičkoj tehnologiji, egzoskopski sustav nastao je kao most između kirurških mikroskopa i neuroendoskopa. Egzoskop posjeduje vrhunsku kvalitetu slike i kirurško vidno polje, bolji ergonomski položaj, učinkovitost poučavanja kao i učinkovitije sudjelovanje kirurškog tima, a učinkovitost njegove primjene slična je onoj kirurških mikroskopa. Trenutno, literatura uglavnom izvještava o razlikama između egzoskopa i kirurških mikroskopa u aspektima tehničke opreme kao što su dubina polja, vidno polje, žarišna duljina i rad, a nedostaje sažetak i analiza specifične primjene i kirurških ishoda egzoskopa u neurokirurgiji. Stoga sažimamo primjenu egzoskopa u neurokirurgiji posljednjih godina, analiziramo njihove prednosti i ograničenja u kliničkoj praksi te nudimo reference za kliničku upotrebu.

Povijest i razvoj egzoskopa

Kirurški mikroskopi imaju izvrsno duboko osvjetljenje, visokorezolucijsko kirurško vidno polje i stereoskopske efekte snimanja, što kirurzima može pomoći da jasnije promatraju duboku strukturu živčanog i vaskularnog tkiva kirurškog polja i poboljšaju točnost mikroskopskih operacija. Međutim, dubina poljakirurški mikroskopje plitak, a vidno polje usko, posebno pri velikom povećanju. Kirurg mora više puta fokusirati i podešavati kut ciljanog područja, što značajno utječe na kirurški ritam; S druge strane, kirurg mora promatrati i operirati kroz okular mikroskopa, što zahtijeva od kirurga da dugo održava fiksni položaj, što lako može dovesti do umora. U posljednjih nekoliko desetljeća minimalno invazivna kirurgija se brzo razvila, a neuroendoskopski sustavi se široko koriste u neurokirurgiji zbog svojih visokokvalitetnih slika, boljih kliničkih ishoda i većeg zadovoljstva pacijenata. Međutim, zbog uskog kanala endoskopskog pristupa i prisutnosti važnih neurovaskularnih struktura u blizini kanala, zajedno s karakteristikama kranijalne kirurgije kao što je nemogućnost širenja ili smanjivanja kranijalne šupljine, neuroendoskopija se uglavnom koristi za kirurgiju baze lubanje i ventrikularnu kirurgiju putem nazalnog i oralnog pristupa.

S obzirom na nedostatke kirurških mikroskopa i neuroendoskopa, zajedno s napretkom u digitalnom snimanju, povezivosti WiFi mreža, tehnologiji zaslona i optičkoj tehnologiji, sustav vanjskih zrcala pojavio se kao most između kirurških mikroskopa i neuroendoskopa. Slično neuroendoskopiji, sustav vanjskih zrcala obično se sastoji od zrcala za dalekovidnost, izvora svjetlosti, kamere visoke razlučivosti, zaslona i nosača. Glavna struktura koja razlikuje vanjska zrcala od neuroendoskopije je zrcalo za dalekovidnost promjera oko 10 mm i duljine oko 140 mm. Njegova leća je pod kutom od 0° ili 90° u odnosu na dugu os tijela zrcala, s rasponom žarišne duljine od 250-750 mm i dubinskom oštrinom od 35-100 mm. Velika žarišna duljina i velika dubinska oštrina ključne su prednosti sustava vanjskih zrcala u odnosu na neuroendoskopiju.

Napredak softverske i hardverske tehnologije potaknuo je razvoj vanjskih zrcala, posebno pojavu 3D vanjskih zrcala, kao i najnovijih 3D 4K vanjskih zrcala ultra visoke razlučivosti. Sustav vanjskih zrcala stalno se ažurira svake godine. Što se tiče softvera, sustav vanjskih zrcala može vizualizirati kirurško područje integrirajući preoperativno magnetsko-rezonantno difuzijsko tenzorsko snimanje, intraoperativnu navigaciju i druge informacije, čime pomaže liječnicima da izvode precizne i sigurne operacije. Što se tiče hardvera, vanjsko zrcalo može integrirati filtere 5-aminolevulinske kiseline i indocijanina za angiografiju, pneumatsku ruku, podesivu ručku za upravljanje, izlaz na više zaslona, ​​veću udaljenost fokusiranja i veće povećanje, čime se postižu bolji efekti slike i iskustvo rada.

Usporedba egzoskopa i kirurških mikroskopa

Sustav vanjskih zrcala kombinira vanjske značajke neuroendoskopije s kvalitetom slike kirurških mikroskopa, nadopunjujući međusobne snage i slabosti te popunjavajući praznine između kirurških mikroskopa i neuroendoskopije. Vanjska zrcala imaju karakteristike velike dubinske oštrine i širokog vidnog polja (promjer kirurškog polja 50-150 mm, dubinska oštrina 35-100 mm), pružajući izuzetno povoljne uvjete za duboke kirurške operacije pod velikim povećanjem; S druge strane, žarišna duljina vanjskog zrcala može doseći 250-750 mm, što omogućuje veću radnu udaljenost i olakšava kirurške operacije [7]. Što se tiče vizualizacije vanjskih zrcala, Ricciardi i suradnici su usporedbom vanjskih zrcala i kirurških mikroskopa otkrili da vanjska zrcala imaju usporedivu kvalitetu slike, optičku snagu i učinke povećanja s mikroskopima. Vanjsko zrcalo također se može brzo prebaciti iz mikroskopske u makroskopsku perspektivu, ali kada je kirurški kanal "uzak na vrhu i širok na dnu" ili je zaklonjen drugim tkivnim strukturama, vidno polje pod mikroskopom je obično ograničeno. Prednost sustava vanjskih zrcala je u tome što omogućuje izvođenje operacije u ergonomskijem položaju, smanjujući vrijeme provedeno u gledanju kirurškog polja kroz okular mikroskopa, čime se smanjuje kirurški umor liječnika. Sustav vanjskih zrcala pruža istu kvalitetu 3D kirurških slika svim sudionicima kirurškog zahvata tijekom kirurškog procesa. Mikroskop omogućuje da do dvije osobe rade kroz okular, dok vanjsko zrcalo može dijeliti istu sliku u stvarnom vremenu, što omogućuje više kirurga da istovremeno izvode kirurške operacije i poboljšava kiruršku učinkovitost dijeljenjem informacija sa svim osobljem. Istovremeno, sustav vanjskih zrcala ne ometa međusobnu komunikaciju kirurškog tima, omogućujući svom kirurškom osoblju sudjelovanje u kirurškom procesu.

egzoskop u neurokirurgiji

Gonen i sur. izvijestili su o 56 slučajeva endoskopske kirurgije glioma, od kojih je samo 1 slučaj imao komplikacije (krvarenje u kirurškom području) tijekom perioperativnog razdoblja, s incidencijom od samo 1,8%. Rotermund i sur. izvijestili su o 239 slučajeva transnazalne transfenoidne kirurgije adenoma hipofize, a endoskopska kirurgija nije rezultirala ozbiljnim komplikacijama; U međuvremenu, nije bilo značajne razlike u vremenu operacije, komplikacijama ili rasponu resekcije između endoskopske kirurgije i mikroskopske kirurgije. Chen i sur. izvijestili su da je 81 slučaj tumora kirurški uklonjen retrosigmoidnim sinusnim pristupom. Što se tiče vremena operacije, stupnja resekcije tumora, postoperativne neurološke funkcije, sluha itd., endoskopska kirurgija bila je slična mikroskopskoj kirurgiji. Uspoređujući prednosti i nedostatke dviju kirurških tehnika, vanjsko ogledalo je slično ili superiornije mikroskopu u smislu kvalitete video slike, vidnog polja kirurškog zahvata, rada, ergonomije i sudjelovanja kirurškog tima, dok je percepcija dubine ocijenjena kao slična ili inferiorna mikroskopu.

egzoskop u nastavi neurokirurgije

Jedna od glavnih prednosti vanjskih zrcala je ta što omogućuju svom kirurškom osoblju dijeljenje 3D kirurških slika iste kvalitete, što omogućuje svom kirurškom osoblju veće sudjelovanje u kirurškom procesu, komunikaciju i prijenos kirurških informacija, olakšavanje podučavanja i vođenja kirurških operacija, povećanje sudjelovanja u podučavanju i poboljšanje učinkovitosti podučavanja. Istraživanja su pokazala da je, u usporedbi s kirurškim mikroskopima, krivulja učenja vanjskih zrcala relativno kraća. U laboratorijskoj obuci za šivanje, kada studenti i specijalizanti dobiju obuku i za endoskop i za mikroskop, većini studenata je lakše raditi s endoskopom. U podučavanju kirurgije kraniocervikalnih malformacija, svi studenti su promatrali trodimenzionalne anatomske strukture kroz 3D naočale, što je poboljšalo njihovo razumijevanje anatomije kraniocervikalnih malformacija, poboljšalo njihov entuzijazam za kirurške operacije i skratilo razdoblje obuke.

Izgledi

Iako je sustav vanjskih zrcala postigao značajan napredak u primjeni u usporedbi s mikroskopima i neuroendoskopima, ima i svoja ograničenja. Najveći nedostatak ranih 2D vanjskih zrcala bio je nedostatak stereoskopskog vida pri uvećavanju dubokih struktura, što je utjecalo na kirurške operacije i prosudbu kirurga. Novo 3D vanjsko zrcalo poboljšalo je problem nedostatka stereoskopskog vida, ali u rijetkim slučajevima, nošenje polariziranih naočala dulje vrijeme može uzrokovati nelagodu poput glavobolje i mučnine za kirurga, što je fokus tehničkog poboljšanja u sljedećem koraku. Osim toga, u endoskopskoj kirurgiji kranija ponekad je potrebno prijeći na mikroskop tijekom operacije jer neki tumori zahtijevaju vizualnu resekciju vođenu fluorescencijom ili je dubina osvjetljenja kirurškog polja nedovoljna. Osim toga, u endoskopskoj kirurgiji kranija ponekad je potrebno prijeći na mikroskop tijekom operacije jer neki tumori zahtijevaju vizualnu resekciju vođenu fluorescencijom ili je dubina osvjetljenja kirurškog polja nedovoljna. Zbog visoke cijene opreme sa posebnim filterima, fluorescentni endoskopi još nisu široko korišteni za resekciju tumora. Tijekom operacije, asistent stoji u suprotnom položaju od glavnog kirurga i ponekad vidi rotirajuću sliku. Korištenjem dva ili više 3D zaslona, ​​informacije o kirurškoj slici obrađuju se softverom i prikazuju na zaslonu asistenta u obliku okrenutom za 180°, što može učinkovito riješiti problem rotacije slike i omogućiti asistentu da praktičnije sudjeluje u kirurškom procesu.

Ukratko, sve veća upotreba endoskopskih sustava u neurokirurgiji predstavlja početak nove ere intraoperativne vizualizacije u neurokirurgiji. U usporedbi s kirurškim mikroskopima, vanjska zrcala imaju bolju kvalitetu slike i kirurško vidno polje, bolji ergonomski položaj tijekom operacije, bolju učinkovitost podučavanja i učinkovitije sudjelovanje kirurškog tima, sa sličnim kirurškim ishodima. Stoga je za većinu uobičajenih kranijalnih i spinalnih operacija endoskop sigurna i učinkovita nova opcija. S napretkom i razvojem tehnologije, više alata za intraoperativnu vizualizaciju može pomoći u kirurškim operacijama kako bi se postiglo manje kirurških komplikacija i bolja prognoza.