Хирургия под визуальным контролем - Википедия - Image-guided surgery

Хирургия под визуальным контролем (IGS) любой хирургический процедура, в которой врач хирург использует отслеживаемые хирургические инструменты в сочетании с предоперационными или интраоперационными изображениями, чтобы прямо или косвенно направлять процедуру. В хирургических системах с визуальным контролем используются камеры, ультразвуковые, электромагнитные или их комбинация или поля для захвата и передачи анатомических данных пациента и точных движений хирурга по отношению к пациенту, на компьютерные мониторы в операционной или гарнитуры дополненной реальности (технология хирургической навигации дополненной реальности).[1][2][3] Обычно это выполняется в реальном времени, хотя могут быть задержки на секунды или минуты в зависимости от способа и применения.

Хирургия под визуальным контролем помогает хирургам выполнять более безопасные и менее инвазивные процедуры и стала признанным стандартом лечения заболеваний, включая краниальные, оториноларингологию, позвоночник, ортопедию и сердечно-сосудистую систему.[4]

Преимущества

Преимущества хирургии под визуальным контролем включают больший контроль хирургической процедуры, обратную связь в режиме реального времени об эффекте вмешательства, уменьшение травматизма тканей и нарушение доступа к анатомической структуре. Хирургия под визуальным контролем позволяет: уменьшить послеоперационный невральный дефицит и побочные эффекты, связанные с эндовенозный лазерный абляционный процедуры,[5] и более эффективное удаление опухолей головного мозга, которые когда-то считались неоперабельными из-за их размера или местоположения.[6]

Приложения

Во время хирургии под визуальным контролем процедура контролируется предоперационной или интраоперационной визуализацией. Хирургия под визуальным контролем применяется к процедурам, затрагивающим несколько органов, таких как мозг, позвоночник, таз / бедро, колено, легкие, грудь, печень и простату.[7]

Часть более широкого поля компьютерная хирургия, хирургия под визуальным контролем может проводиться в гибридных операционных с использованием интраоперационной визуализации. А гибридная операционная - это хирургический театр, оснащенный передовыми медицинскими устройствами визуализации, такими как фиксированные C-дуги, компьютерные томографы или МРТ-сканеры. Большинство хирургических процедур под визуализацией малоинвазивный. Область медицины, которая является пионером и специализируется на малоинвазивной хирургии под визуальным контролем, - это интервенционная радиология.

Ручной хирургический зонд является важным компонентом любой хирургической системы с визуальным контролем, поскольку он предоставляет хирургу карту обозначенной области.[8] Во время хирургической процедуры IGS отслеживает положение датчика и отображает анатомию под ним в виде, например, трех ортогональных срезов изображения в системе трехмерной визуализации на базе рабочей станции. В существующих системах IGS используются различные методы отслеживания, включая механические, оптические, ультразвуковые и электромагнитные.

Когда флуоресценция к таким устройствам адаптирована модальность, методика также называется хирургия под контролем флуоресцентного изображения.

Хирургия под визуальным контролем с использованием медицинский ультразвук использует звуковые волны и, следовательно, не требует защиты и мер безопасности, необходимых с ионизирующее излучение такие методы, как рентгеноскопия, КТ, рентген и томография. Оптическая топографическая съемка с использованием структурированный свет и машинное зрение стереоскопические камеры были применены в нейрохирургических навигационных системах, чтобы сократить использование интраоперационных ионизирующее излучение также.[9]

Современные системы хирургии под визуальным контролем часто сочетаются с робототехника.[7]

Нейрохирургия

Различные приложения навигации для нейрохирургия широко используются и сообщаются на протяжении почти двух десятилетий.[6] Согласно исследованию 2000 года, исследователи уже ожидали, что значительная часть нейрохирургии будет выполняться с использованием компьютерных вмешательств.[10] Последние достижения в области ультразвука, включая внутрисосудистое ультразвуковое исследование (ВСУЗИ ) позволяют в реальном времени картировать поперечное сечение сосудов и боковых тканей, обеспечивая калиброванные измерения диаметров, контуров и морфологии сосудов.

Хирургия под визуальным контролем изначально была разработана для лечения головного мозга. опухоли с помощью стереотаксическая хирургия и радиохирургия которые руководствуются компьютерная томография (CT), магнитно-резонансная томография (МРТ) и позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) с помощью таких технологий, как N-локализатор[11] и локализатор Штурм-Пастырь.[12]

Хирургические системы с визуальным контролем также используются в хирургии позвоночника, чтобы направлять установку имплантатов и избегать повреждения близлежащих сосудисто-нервных структур.[7]

Ортопедия

Разработана мини-оптическая навигационная система, которая производит измерения в режиме реального времени, чтобы направлять хирургов во время процедур тотального эндопротезирования тазобедренного сустава.[7] Эта хирургическая система с визуализацией включает в себя камеру, установленную на пациенте, и трекер для определения положения камерой при установке на хирургические инструменты или анатомические области.[7]

Урология

Хирургия под визуальным контролем на основе МРТ используется для проведения биопсии простаты.[7] Визуальный контроль используется, чтобы помочь хирургам идентифицировать анатомические ориентиры и хирургические плоскости между простатой и сосудисто-нервными пучками во время нервосберегающих процедур.[7] Это может помочь уменьшить негативные последствия процедуры, такие как сексуальная дисфункция и недержание мочи.[7]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Хирургическая навигационная технология с дополненной реальностью
  2. ^ Технологии хирургической навигации, основанные на дополненной реальности и интегрированной интраоперационной 3D-визуализации: исследование возможности и точности исследования трупного позвоночника
  3. ^ [1]
  4. ^ «Хирургия и лечение -». Выделенные вычисления. Получено 2018-03-14.
  5. ^ Грейс Дж, Ван И, Робинсон Д., Тахуил С., Сюй Р. (2018). Ретроспективный анализ: повреждение коллатерального нерва и локальная травма тканей, связанная с эндовенозной лазерной абляцией.. Эндовенозная лазерная абляция под ультразвуковым контролем, Международный конгресс флебологов. Мельбурн, Австралия.
  6. ^ а б Mezger U, Jendrewski C, Bartels M (апрель 2013 г.). «Навигация в хирургии». Архив хирургии Лангенбека. 398 (4): 501–14. Дои:10.1007 / s00423-013-1059-4. ЧВК  3627858. PMID  23430289.
  7. ^ а б c d е ж грамм час Абедин-Насаб, Мохаммад (2019), Справочник по роботизированной и управляемой изображениями хирургии (1-е изд.), Elsevier, ISBN  9780128142455
  8. ^ «Хирургия под визуальным контролем». care.american-rhinologic.org. Получено 2018-03-14.
  9. ^ Якубович Р., Гуха Д., Гупта С., Лу М., Дживрадж Дж., Стэндиш Б.А. и др. (Октябрь 2018 г.). «Высокоскоростная интраоперационная трехмерная оптическая топографическая визуализация высокой плотности с эффективной регистрацией на МРТ и КТ для краниоспинальной хирургической навигации». Научные отчеты. 8 (1): 14894. Bibcode:2018НатСР ... 814894J. Дои:10.1038 / s41598-018-32424-z. ЧВК  6173775. PMID  30291261.
  10. ^ Келли PJ (январь 2000 г.). «Стереотаксическая хирургия: прошлое - пролог». Нейрохирургия. 46 (1): 16–27. Дои:10.1093 / нейрохирургия / 46.1.16. PMID  10626931.
  11. ^ Галлоуэй, Р.Л. младший (2015). «Введение и исторические перспективы хирургии под визуальным контролем». В Голби, AJ (ред.). Нейрохирургия под визуальным контролем. Амстердам: Эльзевир. С. 2–4. Дои:10.1016 / B978-0-12-800870-6.00001-7. ISBN  978-0-12-800870-6.
  12. ^ Штурм В., Пастир О., Шлегель В., Шарфенберг Н., Забель Г. Дж., Нетцебанд Г., Шабберт С., Берберих В. (1983). «Стереотаксическая компьютерная томография с модифицированным устройством Рихерта-Мундингера как основа для комплексных стереотаксических нейрорадиологических исследований». Acta Neurochirurgica. 68 (1–2): 11–17. Дои:10.1007 / BF01406197. PMID  6344559. S2CID  38864553.

дальнейшее чтение

  • Хан Ф. Р., Хендерсон Дж. М. (2013). «Хирургические методы глубокой стимуляции мозга». В Lozano AM, Hallet M (ред.). Стимуляция мозга: Справочник по клинической неврологии. 116. Амстердам: Эльзевир. С. 28–30.
  • Арль Дж (2009). "Разработка классического: аппарат Тодда-Уэллса, BRW и стереотаксические кадры CRW". В Lozano AM, Gildenberg PL, Tasker RR (ред.). Учебник стереотаксической и функциональной нейрохирургии.. Берлин: Springer-Verlag. С. 456–461.
  • Абедин-Насаб М (2019). «Методы машинного зрения для операций на позвоночнике и черепе». Справочник по роботизированной и управляемой изображениями хирургии (1-е изд.). Эльзевир. С. 551–574. ISBN  9780128142462.