Napredak primjene egzoskopa u neurohirurškim procedurama

 

Primjenahirurški mikroskopii neuroendoskopi su značajno poboljšali efikasnost neurohirurških procedura. Ipak, zbog nekih inherentnih karakteristika same opreme, oni i dalje imaju određena ograničenja u kliničkoj primjeni. S obzirom na nedostatkeoperativni mikroskopii neuroendoskopi, zajedno s napretkom u digitalnom snimanju, povezivosti na Wifi mreže, tehnologiji ekrana i optičkoj tehnologiji, nastali su egzoskopski sistem kao most između hirurških mikroskopa i neuroendoskopa. Egzoskop posjeduje superiorni kvalitet slike i hirurško vidno polje, bolji ergonomski položaj, efikasnost podučavanja, kao i efikasnije angažovanje hirurškog tima, a njegova efikasnost primjene slična je onoj kod hirurških mikroskopa. Trenutno, literatura uglavnom izvještava o razlikama između egzoskopa i hirurških mikroskopa u aspektima tehničke opreme kao što su dubina polja, vidno polje, žižna daljina i rad, a nedostaje sažetak i analiza specifične primjene i hirurških ishoda egzoskopa u neurohirurgiji. Stoga, u ovom radu sumiramo primjenu egzoskopa u neurohirurgiji posljednjih godina, analiziramo njihove prednosti i ograničenja u kliničkoj praksi i nudimo reference za kliničku upotrebu.

Historija i razvoj egzoskopa

Hirurški mikroskopi imaju odlično duboko osvjetljenje, visokorezolucijsko hirurško vidno polje i stereoskopske efekte snimanja, što može pomoći hirurzima da jasnije posmatraju duboku strukturu nervnog i vaskularnog tkiva hirurškog polja i poboljšaju tačnost mikroskopskih operacija. Međutim, dubina poljahirurški mikroskopje plitak, a vidno polje usko, posebno pri velikom uvećanju. Hirurg mora više puta fokusirati i podešavati ugao ciljanog područja, što ima značajan utjecaj na hirurški ritam; S druge strane, hirurg mora posmatrati i operirati kroz okular mikroskopa, što zahtijeva od hirurga da dugo održava fiksni položaj, što lako može dovesti do umora. U posljednjih nekoliko decenija, minimalno invazivna hirurgija se brzo razvila, a neuroendoskopski sistemi se široko koriste u neurohirurgiji zbog visokokvalitetnih slika, boljih kliničkih ishoda i većeg zadovoljstva pacijenata. Međutim, zbog uskog kanala endoskopskog pristupa i prisustva važnih neurovaskularnih struktura u blizini kanala, zajedno s karakteristikama kranijalne hirurgije kao što je nemogućnost proširenja ili smanjenja kranijalne šupljine, neuroendoskopija se uglavnom koristi za hirurgiju baze lobanje i ventrikularnu hirurgiju putem nazalnog i oralnog pristupa.

S obzirom na nedostatke hirurških mikroskopa i neuroendoskopa, zajedno s napretkom u digitalnom snimanju, povezivosti na WiFi mreže, tehnologiji ekrana i optičkoj tehnologiji, sistem vanjskog ogledala pojavio se kao most između hirurških mikroskopa i neuroendoskopa. Slično neuroendoskopiji, sistem vanjskog ogledala obično se sastoji od ogledala za dalekovidnost, izvora svjetlosti, kamere visoke definicije, ekrana i nosača. Glavna struktura koja razlikuje vanjska ogledala od neuroendoskopije je ogledalo za dalekovidnost promjera oko 10 mm i dužine oko 140 mm. Njegovo sočivo je pod uglom od 0° ili 90° u odnosu na dugu osu tijela ogledala, sa rasponom žarišne daljine od 250-750 mm i dubinom polja od 35-100 mm. Velika žarišna daljina i velika dubina polja su ključne prednosti sistema vanjskog ogledala u odnosu na neuroendoskopiju.

Napredak softverske i hardverske tehnologije doveo je do razvoja vanjskih ogledala, posebno pojave 3D vanjskih ogledala, kao i najnovijih 3D 4K ultra visoke definicije vanjskih ogledala. Sistem vanjskih ogledala se stalno ažurira svake godine. Što se tiče softvera, sistem vanjskih ogledala može vizualizirati operaciono područje integrirajući preoperativno magnetno-rezonantno difuzijsko tenzorsko snimanje, intraoperativnu navigaciju i druge informacije, čime pomaže ljekarima da izvode precizne i sigurne operacije. Što se tiče hardvera, vanjsko ogledalo može integrirati filtere 5-aminolevulinske kiseline i indocijanina za angiografiju, pneumatsku ruku, podesivu ručku za upravljanje, izlaz na više ekrana, veću udaljenost fokusiranja i veće uvećanje, čime se postižu bolji efekti slike i iskustvo rada.

Poređenje između egzoskopa i hirurških mikroskopa

Sistem vanjskog ogledala kombinuje vanjske karakteristike neuroendoskopije s kvalitetom slike hirurških mikroskopa, dopunjujući međusobne snage i slabosti i popunjavajući praznine između hirurških mikroskopa i neuroendoskopije. Vanjska ogledala imaju karakteristike velike dubinske oštrine i širokog vidnog polja (prečnik hirurškog polja od 50-150 mm, dubinska oštrina od 35-100 mm), pružajući izuzetno pogodne uslove za duboke hirurške operacije pod velikim uvećanjem; S druge strane, žižna daljina vanjskog ogledala može doseći 250-750 mm, pružajući veću radnu udaljenost i olakšavajući hirurške operacije [7]. Što se tiče vizualizacije vanjskih ogledala, Ricciardi i saradnici su, poređenjem vanjskih ogledala i hirurških mikroskopa, otkrili da vanjska ogledala imaju uporediv kvalitet slike, optičku snagu i efekte uvećanja sa mikroskopima. Vanjsko ogledalo se također može brzo prebaciti iz mikroskopske u makroskopsku perspektivu, ali kada je hirurški kanal "uzak na vrhu i širok na dnu" ili je zaklonjen drugim tkivnim strukturama, vidno polje pod mikroskopom je obično ograničeno. Prednost sistema vanjskog ogledala je u tome što omogućava izvođenje operacije u ergonomskijem položaju, smanjujući vrijeme provedeno u posmatranju hirurškog polja kroz okular mikroskopa, čime se smanjuje hirurški umor doktora. Sistem vanjskog ogledala pruža isti kvalitet 3D hirurških slika svim učesnicima u hirurškom procesu tokom hirurškog procesa. Mikroskop omogućava da do dvije osobe operišu kroz okular, dok vanjsko ogledalo može dijeliti istu sliku u realnom vremenu, što omogućava više hirurza da istovremeno izvode hirurške operacije i poboljšava hiruršku efikasnost dijeljenjem informacija sa svim osobljem. Istovremeno, sistem vanjskog ogledala ne ometa međusobnu komunikaciju hirurškog tima, omogućavajući svom hirurškom osoblju da učestvuje u hirurškom procesu.

egzoskop u neurohirurgiji

Gonen i saradnici su prijavili 56 slučajeva endoskopske hirurgije glioma, od kojih je samo 1 slučaj imao komplikacije (krvarenje u operacionom području) tokom perioperativnog perioda, sa stopom incidencije od samo 1,8%. Rotermund i saradnici su prijavili 239 slučajeva transnazalne transsfenoidne hirurgije adenoma hipofize, a endoskopska hirurgija nije rezultirala ozbiljnim komplikacijama; U međuvremenu, nije bilo značajne razlike u vremenu operacije, komplikacijama ili rasponu resekcije između endoskopske hirurgije i mikroskopske hirurgije. Chen i saradnici su izvijestili da je 81 slučaj tumora hirurški uklonjen kroz retrosigmoidni sinusni pristup. U pogledu vremena operacije, stepena resekcije tumora, postoperativne neurološke funkcije, sluha itd., endoskopska hirurgija je bila slična mikroskopskoj hirurgiji. Upoređujući prednosti i nedostatke dvije hirurške tehnike, vanjsko ogledalo je slično ili superiornije mikroskopu u smislu kvaliteta video slike, vidnog polja hirurškog zahvata, operacije, ergonomije i učešća hirurškog tima, dok je percepcija dubine ocijenjena kao slična ili inferiorna u odnosu na mikroskop.

Egzoskop u nastavi neurohirurgije

Jedna od glavnih prednosti vanjskih ogledala je ta što omogućavaju svom hirurškom osoblju dijeljenje 3D hirurških slika istog kvaliteta, što omogućava svim hirurškim radnicima da više učestvuju u hirurškom procesu, komuniciraju i prenose hirurške informacije, olakšavaju podučavanje i vođenje hirurških operacija, povećavaju učešće u nastavi i poboljšavaju efikasnost nastave. Istraživanja su pokazala da je, u poređenju sa hirurškim mikroskopima, krivulja učenja korištenja vanjskih ogledala relativno kraća. U laboratorijskoj obuci za šivanje, kada studenti i specijalizanti dobiju obuku i za endoskop i za mikroskop, većini studenata je lakše rukovati endoskopom. U nastavi hirurgije kraniocervikalnih malformacija, svi studenti su posmatrali trodimenzionalne anatomske strukture kroz 3D naočale, što je poboljšalo njihovo razumijevanje anatomije kraniocervikalnih malformacija, poboljšalo njihov entuzijazam za hirurške operacije i skratilo period obuke.

Izgledi

Iako je sistem vanjskih ogledala postigao značajan napredak u primjeni u poređenju s mikroskopima i neuroendoskopima, on također ima svoja ograničenja. Najveći nedostatak ranih 2D vanjskih ogledala bio je nedostatak stereoskopskog vida pri uvećavanju dubokih struktura, što je utjecalo na hirurške operacije i prosudbu hirurga. Novo 3D vanjsko ogledalo poboljšalo je problem nedostatka stereoskopskog vida, ali u rijetkim slučajevima, nošenje polariziranih naočala dugo vremena može uzrokovati nelagodu poput glavobolje i mučnine za hirurga, što je fokus tehničkog poboljšanja u sljedećem koraku. Osim toga, u endoskopskoj kranijalnoj hirurgiji ponekad je potrebno preći na mikroskop tokom operacije jer neki tumori zahtijevaju fluorescentno vođenu vizualnu resekciju ili je dubina osvjetljenja hirurškog polja nedovoljna. Osim toga, u endoskopskoj kranijalnoj hirurgiji ponekad je potrebno preći na mikroskop tokom operacije jer neki tumori zahtijevaju fluorescentno vođenu vizualnu resekciju ili je dubina osvjetljenja hirurškog polja nedovoljna. Zbog visoke cijene opreme sa posebnim filterima, fluorescentni endoskopi još nisu široko korišteni za resekciju tumora. Tokom operacije, asistent stoji u suprotnom položaju od glavnog hirurga i ponekad vidi rotirajuću sliku. Korištenjem dva ili više 3D ekrana, informacije o hirurškoj slici se obrađuju softverom i prikazuju na ekranu asistenta u obrnutom obliku od 180°, što može efikasno riješiti problem rotacije slike i omogućiti asistentu da praktičnije učestvuje u hirurškom procesu.

Ukratko, sve veća upotreba endoskopskih sistema u neurohirurgiji predstavlja početak nove ere intraoperativne vizualizacije u neurohirurgiji. U poređenju sa hirurškim mikroskopima, vanjska ogledala imaju bolji kvalitet slike i hirurško vidno polje, bolje ergonomsko držanje tokom operacije, bolju efikasnost podučavanja i efikasnije učešće hirurškog tima, sa sličnim hirurškim ishodima. Stoga je za većinu uobičajenih kranijalnih i spinalnih operacija endoskop sigurna i efikasna nova opcija. S napretkom i razvojem tehnologije, više intraoperativnih alata za vizualizaciju može pomoći u hirurškim operacijama kako bi se postiglo manje hirurških komplikacija i bolja prognoza.