Az exoszkópok alkalmazásának fejlődése az idegsebészeti beavatkozásokban

 

Az alkalmazássebészeti mikroszkópokés a neuroendoszkópok jelentősen fokozták az idegsebészeti eljárások hatékonyságát. Mindazonáltal maguknak a berendezéseknek bizonyos inherens jellemzői miatt továbbra is vannak bizonyos korlátaik a klinikai alkalmazásokban. A hiányosságok fényébenoperációs mikroszkópokés a neuroendoszkópok, párosulva a digitális képalkotás, a Wi-Fi hálózati kapcsolat, a képernyőtechnológia és az optikai technológia fejlődésével, az exoszkóp rendszer hidat képez a sebészeti mikroszkópok és a neuroendoszkópok között. Az exoszkóp kiváló képminőséggel és sebészeti látómezővel, jobb ergonómiai testtartással, oktatási hatékonysággal, valamint hatékonyabb sebészeti csapatmunkával rendelkezik, alkalmazási hatékonysága pedig hasonló a sztrikus mikroszkópokéhoz. Jelenleg a szakirodalom főként az exoszkópok és a sebészeti mikroszkópok közötti különbségekről számol be olyan technikai/felszerelési szempontokban, mint a mélységélesség, a látómező, a fókusztávolság és a működés, hiányzik az exoszkópok idegsebészeti alkalmazásának és sebészeti eredményeinek összefoglalása és elemzése. Ezért összefoglaljuk az exoszkópok idegsebészeti alkalmazását az elmúlt években, elemezzük előnyeiket és korlátaikat a klinikai gyakorlatban, és referenciákat kínálunk a klinikai felhasználásra.

Az exoszkópok története és fejlődése

A sebészeti mikroszkópok kiváló mély megvilágítással, nagy felbontású sebészeti látómezővel és sztereoszkopikus képalkotási hatásokkal rendelkeznek, amelyek segíthetnek a sebészeknek a sebészeti terület mély idegi és érrendszeri szöveti szerkezetének tisztább megfigyelésében, és javíthatják a mikroszkópos műtétek pontosságát. A mélységélesség azonbansebészeti mikroszkópsekély, és a látómező szűk, különösen nagy nagyításnál. A sebésznek ismételten fókuszálnia és be kell állítania a célterület szögét, ami jelentős hatással van a műtéti ritmusra; Másrészt a sebésznek mikroszkóp okuláron keresztül kell megfigyelnie és műteni, ami megköveteli a sebésztől, hogy hosszú ideig rögzített testtartást tartson fenn, ami könnyen fáradáshoz vezethet. Az elmúlt évtizedekben a minimálisan invazív sebészet gyorsan fejlődött, és a neuroendoszkópos rendszereket széles körben alkalmazzák az idegsebészetben a kiváló képminőség, a jobb klinikai eredmények és a magasabb betegelégedettség miatt. Az endoszkópos megközelítés keskeny csatornája és a csatorna közelében található fontos neurovaszkuláris struktúrák jelenléte, valamint a koponyasebészet olyan jellemzői miatt, mint a koponyaüreg tágításának vagy összehúzásának lehetetlensége, a neuroendoszkópiát főként koponyaalapi műtétekhez és kamrai műtétekhez használják orr- és orális megközelítéseken keresztül.

A sebészeti mikroszkópok és neuroendoszkópok hiányosságai, valamint a digitális képalkotás, a WiFi hálózati kapcsolat, a képernyőtechnológia és az optikai technológia fejlődése miatt a külső tükörrendszer hidat képez a sebészeti mikroszkópok és a neuroendoszkópok között. A neuroendoszkópiához hasonlóan a külső tükörrendszer általában egy távollátó tükörből, egy fényforrásból, egy nagy felbontású kamerából, egy kijelzőből és egy konzolból áll. A külső tükröket a neuroendoszkópiától megkülönböztető fő szerkezet egy körülbelül 10 mm átmérőjű és körülbelül 140 mm hosszú távollátó tükör. Lencséje 0° vagy 90°-os szöget zár be a tükörtest hossztengelyével, 250-750 mm fókusztávolság-tartománnyal és 35-100 mm mélységélességgel. A hosszú fókusztávolság és a nagy mélységélesség a külső tükörrendszerek legfontosabb előnyei a neuroendoszkópiával szemben.

A szoftver- és hardvertechnológia fejlődése elősegítette a külső tükrök fejlesztését, különösen a 3D-s külső tükrök, valamint a legújabb 3D-s 4K ultra nagyfelbontású külső tükrök megjelenését. A külső tükörrendszert folyamatosan, évente frissítik. Szoftveresen a külső tükörrendszer képes megjeleníteni a műtéti területet a műtét előtti mágneses rezonancia diffúziós tenzor képalkotás, az intraoperatív navigáció és egyéb információk integrálásával, ezáltal segítve az orvosokat a precíz és biztonságos műtétek elvégzésében. Hardveresen a külső tükör integrálhat 5-aminolevulinsav és indocianin szűrőket angiográfiához, pneumatikus kart, állítható kezelőfogantyút, többképernyős kimenetet, hosszabb fókusztávolságot és nagyobb nagyítást, ezáltal jobb képhatásokat és műtéti élményt érve el.

Az exoszkóp és a sebészeti mikroszkópok összehasonlítása

A külső tükörrendszer ötvözi a neuroendoszkópia külső jellemzőit a sebészeti mikroszkópok képminőségével, kiegészítve egymás erősségeit és gyengeségeit, és kitöltve a sebészeti mikroszkópok és a neuroendoszkópia közötti hiányosságokat. A külső tükrök nagy mélységélességgel és széles látómezővel rendelkeznek (műtéti mező átmérője 50-150 mm, mélységélesség 35-100 mm), ami rendkívül kényelmes feltételeket biztosít a nagy nagyítás melletti mély sebészeti műtétekhez; Másrészt a külső tükör fókusztávolsága elérheti a 250-750 mm-t, ami nagyobb munkatávolságot biztosít és megkönnyíti a sebészeti műtéteket [7]. A külső tükrök vizualizációjával kapcsolatban Ricciardi és munkatársai a külső tükrök és a sebészeti mikroszkópok összehasonlításával azt találták, hogy a külső tükrök képminősége, optikai teljesítménye és nagyítási hatásai összehasonlíthatók a mikroszkópokkal. A külső tükör gyorsan át tud váltani mikroszkopikus perspektíváról makroszkopikus perspektívára, de ha a sebészeti csatorna "felül keskeny és alul széles", vagy más szöveti struktúrák takarják el, a mikroszkóp alatti látómező általában korlátozott. A külső tükörrendszer előnye, hogy ergonomikusabb testtartásban végezhető műtét, csökkentve a műtéti terület mikroszkóp okuláron keresztüli megtekintésére fordított időt, ezáltal csökkentve az orvos műtéti fáradtságát. A külső tükörrendszer azonos minőségű 3D műtéti képeket biztosít minden műtéti résztvevő számára a műtéti folyamat során. A mikroszkóp lehetővé teszi, hogy akár két ember is dolgozzon a okuláron keresztül, míg a külső tükör valós időben megoszthatja ugyanazt a képet, lehetővé téve több sebész számára, hogy egyszerre végezzen műtéti műveleteket, és javítva a műtéti hatékonyságot azáltal, hogy megosztja az információkat a teljes személyzettel. Ugyanakkor a külső tükörrendszer nem zavarja a sebészeti csapat kölcsönös kommunikációját, lehetővé téve a teljes sebészeti személyzet részvételét a műtéti folyamatban.

Exoszkóp az idegsebészetben

Gonen és munkatársai 56 glioma endoszkópos műtéti esetet jelentettek, amelyek közül csak 1 esetben jelentkeztek szövődmények (vérzés a műtéti területen) a perioperatív időszakban, mindössze 1,8%-os előfordulási aránnyal. Rotermund és munkatársai 239 transznazális transsfenoidális műtétet jelentettek hipofízis adenomák miatt, és az endoszkópos műtét nem okozott súlyos szövődményeket; Eközben nem volt szignifikáns különbség a műtéti idő, a szövődmények vagy a reszekció mértéke tekintetében az endoszkópos műtét és a mikroszkópos műtét között. Chen és munkatársai arról számoltak be, hogy 81 esetben távolítottak el daganatot sebészeti úton a retrosigmoid sinus megközelítésen keresztül. A műtéti idő, a daganat reszekciójának mértéke, a posztoperatív neurológiai funkció, a hallás stb. tekintetében az endoszkópos műtét hasonló volt a mikroszkópos műtéthez. Két sebészeti technika előnyeit és hátrányait összehasonlítva a külső tükör hasonló vagy jobb a mikroszkópnál a videokép minősége, a műtéti látómező, a működés, az ergonómia és a sebészeti csapat részvétele tekintetében, míg a mélységérzékelést hasonlónak vagy rosszabbnak értékelték, mint a mikroszkópot.

exoszkóp az idegsebészeti oktatásban

A külső tükrök egyik fő előnye, hogy lehetővé teszik a teljes sebészeti személyzet számára, hogy ugyanazokat a minőségű 3D-s sebészeti képeket ossza meg, így a teljes sebészeti személyzet jobban részt vehet a sebészeti folyamatban, kommunikálhat és továbbíthat sebészeti információkat, megkönnyítheti a sebészeti műtétek oktatását és irányítását, növelheti az oktatásban való részvételt, és javíthatja az oktatás hatékonyságát. A kutatások kimutatták, hogy a sebészeti mikroszkópokhoz képest a külső tükrök tanulási görbéje viszonylag rövidebb. A varrás laboratóriumi képzésében, amikor a hallgatók és a rezidens orvosok mind az endoszkóp, mind a mikroszkóp használatára képzést kapnak, a legtöbb hallgató könnyebbnek találja az endoszkóppal való kezelést. A kraniocervikális malformációs sebészet oktatása során minden hallgató 3D-s szemüvegen keresztül figyelte meg a háromdimenziós anatómiai struktúrákat, ami elmélyítette a kraniocervikális malformációs anatómia megértését, növelte a sebészeti műtétek iránti lelkesedésüket, és lerövidítette a képzési időt.

Kilátások

Bár a külső tükörrendszer jelentős előrelépést tett az alkalmazásokban a mikroszkópokhoz és a neuroendoszkópokhoz képest, vannak korlátai is. A korai 2D külső nézetű tükrök legnagyobb hátránya a mély struktúrák nagyításánál a sztereoszkopikus látás hiánya volt, ami befolyásolta a sebészeti műtéteket és a sebész ítélőképességét. Az új 3D külső tükör javított a sztereoszkopikus látás hiányának problémáján, de ritka esetekben a polarizált szemüveg hosszú távú viselése kellemetlenségeket, például fejfájást és hányingert okozhat a sebésznek, ami a következő lépésben a technikai fejlesztés középpontjában áll. Ezenkívül az endoszkópos koponyasebészetben néha szükség van mikroszkópra való átállásra a műtét során, mert egyes daganatok fluoreszcencia-vezérelt vizuális reszekciót igényelnek, vagy a műtéti terület megvilágításának mélysége nem elegendő. A speciális szűrőkkel ellátott berendezések magas költsége miatt a fluoreszcens endoszkópokat még nem széles körben alkalmazzák a daganatok reszekciójához. A műtét során az asszisztens a fősebészrel ellentétes helyzetben áll, és néha forgó kijelzőképet lát. Két vagy több 3D kijelző használatával a műtéti képinformációkat szoftver dolgozza fel, és 180°-ban elforgatva jeleníti meg az asszisztens képernyőjén, ami hatékonyan megoldja a képforgatás problémáját, és lehetővé teszi az asszisztens számára, hogy kényelmesebben részt vegyen a műtéti folyamatban.

Összefoglalva, az endoszkópos rendszerek egyre növekvő használata az idegsebészetben az intraoperatív vizualizáció új korszakának kezdetét jelenti az idegsebészetben. A sebészeti mikroszkópokkal összehasonlítva a külső tükrök jobb képminőséget és sebészeti látómezőt, jobb ergonomikus testtartást biztosítanak a műtét során, jobb oktatási hatékonyságot és hatékonyabb sebészeti csapatrészvételt biztosítanak, hasonló sebészeti eredményekkel. Ezért a leggyakoribb koponya- és gerincműtéteknél az endoszkóp biztonságos és hatékony új lehetőség. A technológia fejlődésével és fejlődésével egyre több intraoperatív vizualizációs eszköz segíthet a sebészeti műtétekben az alacsonyabb sebészeti szövődmények és a jobb prognózis elérése érdekében.