Πρόοδος στην εφαρμογή των εξωσκοπίων σε νευροχειρουργικές επεμβάσεις

 

Η εφαρμογή τουχειρουργικά μικροσκόπιακαι τα νευροενδοσκόπια έχουν βελτιώσει σημαντικά την αποτελεσματικότητα των νευροχειρουργικών επεμβάσεων. Παρ' όλα αυτά, λόγω ορισμένων εγγενών χαρακτηριστικών του ίδιου του εξοπλισμού, εξακολουθούν να έχουν ορισμένους περιορισμούς στις κλινικές εφαρμογές. Υπό το πρίσμα των ελλείψεων τουχειρουργικά μικροσκόπιακαι νευροενδοσκόπια, σε συνδυασμό με τις εξελίξεις στην ψηφιακή απεικόνιση, τη συνδεσιμότητα δικτύου Wifi, την τεχνολογία οθόνης και την οπτική τεχνολογία, το σύστημα εξωσκοπίου έχει δημιουργηθεί ως γέφυρα μεταξύ χειρουργικών μικροσκοπίων και νευροενδοσκοπίων. Το εξωσκόπιο διαθέτει ανώτερη ποιότητα εικόνας και χειρουργικό οπτικό πεδίο, καλύτερη εργονομική στάση, αποτελεσματικότητα διδασκαλίας καθώς και πιο αποτελεσματική εμπλοκή της χειρουργικής ομάδας, και η αποτελεσματικότητα της εφαρμογής του είναι παρόμοια με αυτή των ραβδοσκοπικών μικροσκοπίων. Προς το παρόν, η βιβλιογραφία αναφέρει κυρίως τις διαφορές μεταξύ εξωσκοπίων και χειρουργικών μικροσκοπίων σε θέματα τεχνικού εξοπλισμού, όπως το βάθος πεδίου, το οπτικό πεδίο, η εστιακή απόσταση και η λειτουργία, χωρίς μια περίληψη και ανάλυση της συγκεκριμένης εφαρμογής και των χειρουργικών αποτελεσμάτων των εξωσκοπίων στη νευροχειρουργική. Ως εκ τούτου, συνοψίζουμε την εφαρμογή των εξωσκοπίων στη νευροχειρουργική τα τελευταία χρόνια, αναλύουμε τα πλεονεκτήματα και τους περιορισμούς τους στην κλινική πρακτική και προσφέρουμε αναφορές για κλινική χρήση.

Η Ιστορία και η Ανάπτυξη των Εξωσκοπίων

Τα χειρουργικά μικροσκόπια έχουν εξαιρετικό βαθύ φωτισμό, χειρουργικό οπτικό πεδίο υψηλής ανάλυσης και στερεοσκοπικά εφέ απεικόνισης, τα οποία μπορούν να βοηθήσουν τους χειρουργούς να παρατηρήσουν τη βαθιά νευρική και αγγειακή δομή του χειρουργικού πεδίου με μεγαλύτερη σαφήνεια και να βελτιώσουν την ακρίβεια των μικροσκοπικών επεμβάσεων. Ωστόσο, το βάθος πεδίου τουχειρουργικό μικροσκόπιοείναι ρηχό και το οπτικό πεδίο στενό, ειδικά σε μεγάλη μεγέθυνση. Ο χειρουργός πρέπει να εστιάζει και να ρυθμίζει επανειλημμένα τη γωνία της περιοχής-στόχου, κάτι που έχει σημαντικό αντίκτυπο στον χειρουργικό ρυθμό. Από την άλλη πλευρά, ο χειρουργός πρέπει να παρατηρεί και να χειρουργεί μέσω προσοφθάλμιου μικροσκοπίου, απαιτώντας από τον χειρουργό να διατηρεί μια σταθερή στάση για μεγάλο χρονικό διάστημα, κάτι που μπορεί εύκολα να οδηγήσει σε κόπωση. Τις τελευταίες δεκαετίες, η ελάχιστα επεμβατική χειρουργική έχει αναπτυχθεί ραγδαία και τα νευροενδοσκοπικά συστήματα έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως στη νευροχειρουργική λόγω των εικόνων υψηλής ποιότητας, των καλύτερων κλινικών αποτελεσμάτων και της υψηλότερης ικανοποίησης των ασθενών. Ωστόσο, λόγω του στενού καναλιού της ενδοσκοπικής προσέγγισης και της παρουσίας σημαντικών νευροαγγειακών δομών κοντά στο κανάλι, σε συνδυασμό με τα χαρακτηριστικά της κρανιακής χειρουργικής, όπως η αδυναμία διαστολής ή συρρίκνωσης της κρανιακής κοιλότητας, η νευροενδοσκόπηση χρησιμοποιείται κυρίως για χειρουργική επέμβαση βάσης κρανίου και κοιλιακής χειρουργικής μέσω ρινικών και στοματικών προσεγγίσεων.

Δεδομένων των αδυναμιών των χειρουργικών μικροσκοπίων και των νευροενδοσκοπίων, σε συνδυασμό με τις εξελίξεις στην ψηφιακή απεικόνιση, τη συνδεσιμότητα δικτύου WiFi, την τεχνολογία οθόνης και την οπτική τεχνολογία, το σύστημα εξωτερικού κατόπτρου έχει αναδειχθεί ως γέφυρα μεταξύ των χειρουργικών μικροσκοπίων και των νευροενδοσκοπίων. Όπως και με τη νευροενδοσκόπηση, το σύστημα εξωτερικού κατόπτρου συνήθως αποτελείται από έναν καθρέφτη υπερμετρωπίας, μια πηγή φωτός, μια κάμερα υψηλής ευκρίνειας, μια οθόνη απεικόνισης και ένα βραχίονα. Η κύρια δομή που διακρίνει τους εξωτερικούς καθρέφτες από τη νευροενδοσκόπηση είναι ένας καθρέφτης υπερμετρωπίας με διάμετρο περίπου 10 mm και μήκος περίπου 140 mm. Ο φακός του βρίσκεται σε γωνία 0° ή 90° ως προς τον μακρύ άξονα του σώματος του κατόπτρου, με εύρος εστιακού μήκους 250-750 mm και βάθος πεδίου 35-100 mm. Η μεγάλη εστιακή απόσταση και το μεγάλο βάθος πεδίου είναι τα βασικά πλεονεκτήματα των συστημάτων εξωτερικού κατόπτρου έναντι της νευροενδοσκόπησης.

Η πρόοδος της τεχνολογίας λογισμικού και υλικού έχει προωθήσει την ανάπτυξη εξωτερικών κατόπτρων, ιδιαίτερα την εμφάνιση των τρισδιάστατων εξωτερικών κατόπτρων, καθώς και των πιο πρόσφατων τρισδιάστατων εξωτερικών κατόπτρων 4K εξαιρετικά υψηλής ευκρίνειας. Το σύστημα εξωτερικών κατόπτρων ενημερώνεται συνεχώς κάθε χρόνο. Όσον αφορά το λογισμικό, το σύστημα εξωτερικών κατόπτρων μπορεί να απεικονίσει την χειρουργική περιοχή ενσωματώνοντας προεγχειρητική απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού διάχυσης, ενδοεγχειρητική πλοήγηση και άλλες πληροφορίες, βοηθώντας έτσι τους γιατρούς να εκτελούν ακριβείς και ασφαλείς χειρουργικές επεμβάσεις. Όσον αφορά το υλικό, ο εξωτερικός καθρέφτης μπορεί να ενσωματώσει φίλτρα 5-αμινολεβουλινικού οξέος και ινδοκυανίνης για αγγειογραφία, πνευματικό βραχίονα, ρυθμιζόμενη λαβή χειρισμού, έξοδο πολλαπλών οθονών, μεγαλύτερη απόσταση εστίασης και μεγαλύτερη μεγέθυνση, επιτυγχάνοντας έτσι καλύτερα εφέ εικόνας και εμπειρία χειρισμού.

Σύγκριση μεταξύ εξωσκοπίου και χειρουργικού μικροσκοπίου

Το σύστημα εξωτερικών κατόπτρων συνδυάζει τα εξωτερικά χαρακτηριστικά της νευροενδοσκόπησης με την ποιότητα εικόνας των χειρουργικών μικροσκοπίων, συμπληρώνοντας τα δυνατά και αδύνατα σημεία του άλλου και γεμίζοντας τα κενά μεταξύ των χειρουργικών μικροσκοπίων και της νευροενδοσκόπησης. Τα εξωτερικά κάτοπτρα έχουν τα χαρακτηριστικά του μεγάλου βάθους πεδίου και του ευρέος οπτικού πεδίου (διάμετρος χειρουργικού πεδίου 50-150 mm, βάθος πεδίου 35-100 mm), παρέχοντας εξαιρετικά βολικές συνθήκες για βαθιές χειρουργικές επεμβάσεις υπό υψηλή μεγέθυνση. Από την άλλη πλευρά, η εστιακή απόσταση του εξωτερικού κατόπτρου μπορεί να φτάσει τα 250-750 mm, παρέχοντας μεγαλύτερη απόσταση εργασίας και διευκολύνοντας τις χειρουργικές επεμβάσεις [7]. Όσον αφορά την οπτικοποίηση των εξωτερικών κατόπτρων, οι Ricciardi et al. διαπίστωσαν μέσω σύγκρισης μεταξύ εξωτερικών κατόπτρων και χειρουργικών μικροσκοπίων ότι τα εξωτερικά κάτοπτρα έχουν συγκρίσιμη ποιότητα εικόνας, οπτική ισχύ και αποτελέσματα μεγέθυνσης με τα μικροσκόπια. Το εξωτερικό κάτοπτρο μπορεί επίσης να μεταβεί γρήγορα από μικροσκοπική προοπτική σε μακροσκοπική προοπτική, αλλά όταν το χειρουργικό κανάλι είναι "στενό στην κορυφή και φαρδύ στο κάτω μέρος" ή εμποδίζεται από άλλες δομές ιστών, το οπτικό πεδίο κάτω από το μικροσκόπιο είναι συνήθως περιορισμένο. Το πλεονέκτημα του συστήματος εξωτερικού καθρέφτη είναι ότι μπορεί να εκτελέσει χειρουργικές επεμβάσεις σε πιο εργονομική στάση, μειώνοντας τον χρόνο που αφιερώνεται στην παρατήρηση του χειρουργικού πεδίου μέσω του προσοφθάλμιου φακού του μικροσκοπίου, μειώνοντας έτσι την χειρουργική κόπωση του γιατρού. Το σύστημα εξωτερικού καθρέφτη παρέχει τρισδιάστατες χειρουργικές εικόνες ίδιας ποιότητας σε όλους τους χειρουργικούς συμμετέχοντες κατά τη διάρκεια της χειρουργικής διαδικασίας. Το μικροσκόπιο επιτρέπει σε έως και δύο άτομα να χειρουργούν μέσω του προσοφθάλμιου φακού, ενώ ο εξωτερικός καθρέφτης μπορεί να μοιράζεται την ίδια εικόνα σε πραγματικό χρόνο, επιτρέποντας σε πολλούς χειρουργούς να εκτελούν χειρουργικές επεμβάσεις ταυτόχρονα και βελτιώνοντας την χειρουργική αποτελεσματικότητα μέσω της ανταλλαγής πληροφοριών με όλο το προσωπικό. Ταυτόχρονα, το σύστημα εξωτερικού καθρέφτη δεν παρεμβαίνει στην αμοιβαία επικοινωνία της χειρουργικής ομάδας, επιτρέποντας σε όλο το χειρουργικό προσωπικό να συμμετέχει στη χειρουργική διαδικασία.

εξωσκόπιο στη νευροχειρουργική χειρουργική

Οι Gonen et al. ανέφεραν 56 περιπτώσεις ενδοσκοπικής χειρουργικής επέμβασης γλοιώματος, εκ των οποίων μόνο 1 περίπτωση παρουσίασε επιπλοκές (αιμορραγία στην χειρουργική περιοχή) κατά την περιεγχειρητική περίοδο, με ποσοστό επίπτωσης μόνο 1,8%. Οι Rotermund et al. ανέφεραν 239 περιπτώσεις διαρρινικής διασφηνοειδικής χειρουργικής επέμβασης για αδενώματα υπόφυσης, και η ενδοσκοπική χειρουργική επέμβαση δεν οδήγησε σε σοβαρές επιπλοκές. Εν τω μεταξύ, δεν υπήρξε σημαντική διαφορά στον χειρουργικό χρόνο, τις επιπλοκές ή το εύρος εκτομής μεταξύ της ενδοσκοπικής χειρουργικής και της μικροσκοπικής χειρουργικής. Οι Chen et al. ανέφεραν ότι 81 περιπτώσεις όγκων αφαιρέθηκαν χειρουργικά μέσω της προσέγγισης του οπισθοσιγμοειδούς κόλπου. Όσον αφορά τον χειρουργικό χρόνο, τον βαθμό εκτομής του όγκου, τη μετεγχειρητική νευρολογική λειτουργία, την ακοή κ.λπ., η ενδοσκοπική χειρουργική ήταν παρόμοια με τη μικροσκοπική χειρουργική. Συγκρίνοντας τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των δύο χειρουργικών τεχνικών, ο εξωτερικός καθρέφτης είναι παρόμοιος ή ανώτερος από το μικροσκόπιο όσον αφορά την ποιότητα εικόνας βίντεο, το χειρουργικό οπτικό πεδίο, τη λειτουργία, την εργονομία και τη συμμετοχή της χειρουργικής ομάδας, ενώ η αντίληψη βάθους αξιολογείται ως παρόμοια ή κατώτερη από το μικροσκόπιο.

εξωσκόπιο στη Διδασκαλία της Νευροχειρουργικής

Ένα από τα κύρια πλεονεκτήματα των εξωτερικών κατόπτρων είναι ότι επιτρέπουν σε όλο το χειρουργικό προσωπικό να μοιράζεται την ίδια ποιότητα τρισδιάστατων χειρουργικών εικόνων, επιτρέποντας σε όλο το χειρουργικό προσωπικό να συμμετέχει περισσότερο στη χειρουργική διαδικασία, να επικοινωνεί και να μεταδίδει χειρουργικές πληροφορίες, να διευκολύνει τη διδασκαλία και την καθοδήγηση των χειρουργικών επεμβάσεων, να αυξάνει τη συμμετοχή στη διδασκαλία και να βελτιώνει την αποτελεσματικότητα της διδασκαλίας. Έρευνες έχουν δείξει ότι, σε σύγκριση με τα χειρουργικά μικροσκόπια, η καμπύλη εκμάθησης των εξωτερικών κατόπτρων είναι σχετικά μικρότερη. Στην εργαστηριακή εκπαίδευση για τη συρραφή, όταν οι φοιτητές και οι ειδικευόμενοι ιατροί εκπαιδεύονται τόσο στο ενδοσκόπιο όσο και στο μικροσκόπιο, οι περισσότεροι φοιτητές βρίσκουν ευκολότερο να χειρίζονται το ενδοσκόπιο. Στη διδασκαλία της χειρουργικής κρανιοαυχενικών δυσπλασιών, όλοι οι φοιτητές παρατήρησαν τρισδιάστατες ανατομικές δομές μέσω τρισδιάστατων γυαλιών, ενισχύοντας την κατανόησή τους για την ανατομία των κρανιοαυχενικών δυσπλασιών, βελτιώνοντας τον ενθουσιασμό τους για χειρουργικές επεμβάσεις και μειώνοντας την περίοδο εκπαίδευσης.

Αποψη

Παρόλο που το σύστημα εξωτερικών κατόπτρων έχει σημειώσει σημαντική πρόοδο στην εφαρμογή του σε σύγκριση με τα μικροσκόπια και τα νευροενδοσκόπια, έχει και τους περιορισμούς του. Το μεγαλύτερο μειονέκτημα των πρώιμων δισδιάστατων εξωτερικών κατόπτρων ήταν η έλλειψη στερεοσκοπικής όρασης στη μεγέθυνση βαθιών δομών, η οποία επηρέαζε τις χειρουργικές επεμβάσεις και την κρίση του χειρουργού. Ο νέος τρισδιάστατος εξωτερικός καθρέφτης έχει βελτιώσει το πρόβλημα της έλλειψης στερεοσκοπικής όρασης, αλλά σε σπάνιες περιπτώσεις, η χρήση πολωμένων γυαλιών για μεγάλο χρονικό διάστημα μπορεί να προκαλέσει δυσφορία όπως πονοκέφαλο και ναυτία στον χειρουργό, κάτι που αποτελεί το επίκεντρο της τεχνικής βελτίωσης στο επόμενο βήμα. Επιπλέον, στην ενδοσκοπική κρανιακή χειρουργική, είναι μερικές φορές απαραίτητο να μεταβείτε σε μικροσκόπιο κατά τη διάρκεια της επέμβασης, επειδή ορισμένοι όγκοι απαιτούν οπτική εκτομή με φθορισμό ή το βάθος φωτισμού του χειρουργικού πεδίου είναι ανεπαρκές. Επιπλέον, στην ενδοσκοπική κρανιακή χειρουργική, είναι μερικές φορές απαραίτητο να μεταβείτε σε μικροσκόπιο κατά τη διάρκεια της επέμβασης, επειδή ορισμένοι όγκοι απαιτούν οπτική εκτομή με φθορισμό ή το βάθος φωτισμού του χειρουργικού πεδίου είναι ανεπαρκές. Λόγω του υψηλού κόστους του εξοπλισμού με ειδικά φίλτρα, τα ενδοσκόπια φθορισμού δεν έχουν ακόμη χρησιμοποιηθεί ευρέως για την εκτομή όγκων. Κατά τη διάρκεια της χειρουργικής επέμβασης, ο βοηθός βρίσκεται στην αντίθετη θέση από τον επικεφαλής χειρουργό και μερικές φορές βλέπει μια περιστρεφόμενη εικόνα. Χρησιμοποιώντας δύο ή περισσότερες τρισδιάστατες οθόνες, οι πληροφορίες χειρουργικής εικόνας υποβάλλονται σε επεξεργασία από λογισμικό και εμφανίζονται στην οθόνη του βοηθού σε μορφή 180°, γεγονός που μπορεί να λύσει αποτελεσματικά το πρόβλημα της περιστροφής της εικόνας και να επιτρέψει στον βοηθό να συμμετέχει στη χειρουργική διαδικασία πιο εύκολα.

Συνοπτικά, η αυξανόμενη χρήση ενδοσκοπικών συστημάτων στη νευροχειρουργική αντιπροσωπεύει την αρχή μιας νέας εποχής ενδοεγχειρητικής απεικόνισης στη νευροχειρουργική. Σε σύγκριση με τα χειρουργικά μικροσκόπια, τα εξωτερικά κάτοπτρα έχουν καλύτερη ποιότητα εικόνας και χειρουργικό οπτικό πεδίο, καλύτερη εργονομική στάση κατά τη διάρκεια της χειρουργικής επέμβασης, καλύτερη αποτελεσματικότητα διδασκαλίας και πιο αποτελεσματική συμμετοχή της χειρουργικής ομάδας, με παρόμοια χειρουργικά αποτελέσματα. Επομένως, για τις περισσότερες συνηθισμένες κρανιακές και σπονδυλικές χειρουργικές επεμβάσεις, ένα ενδοσκόπιο αποτελεί μια ασφαλή και αποτελεσματική νέα επιλογή. Με την πρόοδο και την ανάπτυξη της τεχνολογίας, περισσότερα εργαλεία ενδοεγχειρητικής απεικόνισης μπορούν να βοηθήσουν στις χειρουργικές επεμβάσεις για την επίτευξη λιγότερων χειρουργικών επιπλοκών και καλύτερης πρόγνωσης.