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 руководства процедурой. Системы хирургии под визуальным контролем используют камеры, ультразвуковые, электромагнитные или комбинацию 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 (технология хирургической навигации с дополненной реальностью). [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, включая черепные, оториноларингологические, спинальные, ортопедические и сердечно-сосудистые. [4]
Преимущества хирургии под визуальным контролем включают в себя больший контроль хирургической процедуры, обратную связь в реальном времени об эффекте вмешательства, снижение травматизации тканей и помех при получении доступа к анатомической структуре. Хирургия под визуальным контролем позволяет: уменьшить послеоперационный невральный дефицит и побочные эффекты, связанные с эндовенозными лазерными абляционными процедурами, [5] и более эффективное удаление опухолей мозга, которые когда-то считались неоперабельными из-за их размера или расположения. [6]
Во время хирургии под визуальным контролем процедура проводится под руководством предоперационной или интраоперационной визуализации. Хирургия под визуальным контролем применялась к процедурам, затрагивающим несколько органов, таких как мозг, позвоночник, таз/бедро, колено, легкие, грудь, печень и простата. [7]
Часть более широкой области компьютерной хирургии , хирургия под визуальным контролем может проводиться в гибридных операционных с использованием интраоперационной визуализации. Гибридная операционная — это хирургический театр, который оснащен передовыми медицинскими устройствами визуализации, такими как фиксированные С-дуги, КТ-сканеры или МРТ-сканеры. Большинство хирургических процедур под визуальным контролем являются минимально инвазивными . Областью медицины, которая была пионером и специализируется на минимально инвазивной хирургии под визуальным контролем, является интервенционная радиология .
Ручной хирургический зонд является важным компонентом любой системы хирургии с визуальным контролем, поскольку он предоставляет хирургу карту обозначенной области. [8] Во время хирургической процедуры IGS отслеживает положение зонда и отображает анатомию под ним, например, в виде трех ортогональных срезов изображения на трехмерной системе визуализации на базе рабочей станции. Существующие системы IGS используют различные методы отслеживания, включая механические, оптические, ультразвуковые и электромагнитные.
Когда в таких устройствах применяется метод флуоресценции , эту технологию также называют хирургией под контролем флуоресцентного изображения .
Хирургия под визуальным контролем с использованием медицинского ультразвука использует звуковые волны и, как таковая, не требует защиты и мер предосторожности, необходимых при использовании методов ионизирующего излучения, таких как флюороскопия , КТ, рентген и томография. Оптическая топографическая визуализация с использованием структурированного света и стереоскопических камер машинного зрения также применяется в нейрохирургических навигационных системах для снижения использования интраоперационного ионизирующего излучения . [9]
Современные системы хирургии с визуальным контролем часто сочетаются с робототехникой . [7]
Различные приложения навигации для нейрохирургии широко использовались и описывались в течение почти двух десятилетий. [6] Согласно исследованию, проведенному в 2000 году, исследователи уже предвидели, что значительная часть нейрохирургических операций будет выполняться с использованием компьютерных вмешательств. [10] Последние достижения в области ультразвука, включая внутрисосудистое ультразвуковое исследование ( ВСУЗИ ), позволяют проводить поперечное картирование сосудов и боковых тканей в реальном времени, обеспечивая калиброванные измерения диаметров, контуров и морфологии сосудов.
Хирургия под визуальным контролем изначально была разработана для лечения опухолей головного мозга с использованием стереотаксической хирургии и радиохирургии , которые проводятся под контролем компьютерной томографии (КТ), магнитно-резонансной томографии (МРТ) и позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) с использованием таких технологий, как N-локализатор [11] и локализатор Штурма-Пастира [12] .
Системы хирургии под визуальным контролем также используются в хирургии позвоночника для управления размещением имплантатов и предотвращения повреждения близлежащих нейрососудистых структур. [7]
Была разработана мини-оптическая навигационная система, которая выполняет измерения в реальном времени для руководства хирургами во время процедур тотального эндопротезирования тазобедренного сустава. [7] Эта система хирургического сопровождения изображений включает в себя камеру, установленную на пациенте, и трекер для определения положения камерой при установке на хирургических инструментах или анатомических участках. [7]
Хирургия под визуальным контролем на основе МРТ используется для контроля биопсии простаты. [7] Визуальный контроль используется для помощи хирургам в определении анатомических ориентиров и хирургических плоскостей между простатой и нейроваскулярными пучками во время нервосберегающих процедур. [7] Это может помочь уменьшить негативные последствия процедуры, такие как сексуальная дисфункция и недержание мочи. [7]