Хирургия под визуальным контролем ( IGS ) — это любая хирургическая процедура, при которой хирург использует отслеживаемые хирургические инструменты в сочетании с предоперационными или интраоперационными изображениями для прямого или косвенного управления процедурой. В системах хирургии с визуальным контролем используются камеры, ультразвуковые, электромагнитные или комбинации полей для захвата и передачи анатомии пациента и точных движений хирурга по отношению к пациенту, на компьютерные мониторы в операционной или на гарнитуры дополненной реальности (хирургическая навигация дополненной реальности). технологии). [1] [2] [3] Обычно это выполняется в режиме реального времени, хотя могут быть задержки в секунды или минуты в зависимости от модальности и применения.
Хирургия под визуальным контролем помогает хирургам выполнять более безопасные и менее инвазивные процедуры и стала признанным стандартом лечения заболеваний черепа, оториноларингологии, позвоночника, ортопедии и сердечно-сосудистой системы. [4]
Преимущества хирургии под визуальным контролем включают больший контроль хирургической процедуры, обратную связь в реальном времени о эффекте вмешательства, уменьшение травматизации тканей и нарушений доступа к анатомической структуре. Хирургия под визуальным контролем позволяет: уменьшить послеоперационный нервный дефицит и побочные эффекты, связанные с эндовенозными лазерными абляционными процедурами [5] и более эффективно удалять опухоли головного мозга, которые когда-то считались неоперабельными из-за их размера или местоположения. [6]
Во время операции под визуальным контролем процедура контролируется предоперационной или интраоперационной визуализацией. Хирургия под визуальным контролем применялась к процедурам, затрагивающим несколько органов, таких как мозг, позвоночник, таз/бедро, колено, легкие, грудь, печень и простата. [7]
Хирургия под визуальным контролем, являющаяся частью более широкой области компьютерной хирургии , может проводиться в гибридных операционных с использованием интраоперационной визуализации. Гибридная операционная — это хирургический зал, оснащенный современными устройствами медицинской визуализации, такими как фиксированные С-дуги, компьютерные томографы или МРТ-сканеры. Большинство хирургических процедур под визуальным контролем являются минимально инвазивными . Область медицины, которая стала пионером и специализируется на минимально инвазивной хирургии под визуальным контролем, — это интервенционная радиология .
Ручной хирургический датчик является важным компонентом любой хирургической системы с визуальным контролем, поскольку он предоставляет хирургу карту назначенной области. [8] Во время хирургической процедуры IGS отслеживает положение зонда и отображает анатомию под ним в виде, например, трех ортогональных срезов изображения в системе трехмерной визуализации на базе рабочей станции. Существующие системы IGS используют различные методы отслеживания, включая механические, оптические, ультразвуковые и электромагнитные.
Когда к таким устройствам применяется метод флуоресценции , этот метод также называют хирургией под контролем флуоресцентного изображения .
Хирургия под визуальным контролем с использованием медицинского ультразвука использует звуковые волны и поэтому не требует защиты и мер безопасности, необходимых при использовании таких методов ионизирующего излучения , как рентгеноскопия , КТ, рентген и томография. Оптическая топографическая визуализация с использованием стереоскопических камер структурированного света и машинного зрения применяется в нейрохирургических навигационных системах для уменьшения использования интраоперационного ионизирующего излучения . [9]
Современные хирургические системы под визуальным контролем часто сочетаются с робототехникой . [7]
Различные применения навигации в нейрохирургии широко используются и о них сообщается уже почти два десятилетия. [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 режиме реального времени картировать поперечные сечения сосудов и латеральных тканей, обеспечивая калиброванные измерения диаметра, контуров и морфологии сосудов.
Хирургия под визуальным контролем была первоначально разработана для лечения опухолей головного мозга с использованием стереотаксической хирургии и радиохирургии под контролем компьютерной томографии (КТ), магнитно-резонансной томографии (МРТ) и позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) с помощью таких технологий, как N-локализатор [11]. ] и локализатор Штурма-Пастыра. [12]
Хирургические системы под визуальным контролем также используются в хирургии позвоночника, чтобы направлять установку имплантатов и избегать повреждения близлежащих нервно-сосудистых структур. [7]
Была разработана мини-оптическая навигационная система, которая производит измерения в режиме реального времени, чтобы направлять хирургов во время процедуры тотального эндопротезирования тазобедренного сустава. [7] Эта хирургическая система с наведением по изображению включает в себя камеру, установленную на пациенте, и трекер для определения положения камеры при ее установке на хирургических инструментах или анатомических местах. [7]
Хирургия под визуальным контролем на основе МРТ используется для проведения биопсии простаты. [7] Наведение по изображениям используется, чтобы помочь хирургам идентифицировать анатомические ориентиры и хирургические плоскости между предстательной железой и сосудисто-нервными пучками во время нервосберегающих процедур. [7] Это может помочь уменьшить негативные последствия процедуры, такие как сексуальная дисфункция и недержание мочи. [7]