Суреттермен бағытталған хирургия: қазіргі заманғы технологиялар мен қолданылуы
Image-guided surgery
Безопасная хирургия: имидждік бағытталған хирургия (IGS) – бұл операция кезінде дәлдік пен азайту үшін қолданылатын технология. Науқастың анатомиясын бақылау, қауіпсіздік пен тиімділік!
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Бейнебасқарылатын хирургия (ББХ) – хирургтың операцияны тікелей немесе жанама басқару үшін операцияға дейінгі немесе операция кезінде алынған суреттермен қатар ізделген хирургиялық құралдарды пайдаланатын кез келген хирургиялық процедура. Бейнебасқарылатын хирургия жүйелері пациенттің анатомиясын және хирургтің пациентке қатысты нақты қозғалыстарын операция залындағы компьютерлік мониторларға немесе толықтырылған шындық гарнитураларына (толықтырылған шындық хирургиялық навигация технологиясы) беру үшін камераларды, ультрадыбыстық, электромагниттік немесе өрістердің комбинациясын қолданады. Бұл әдетте нақты уақытта орындалады, бірақ қолданылатын әдіс пен саласына байланысты секундтар немесе минуттарға кешігу болуы мүмкін. Бейнебасқарылатын хирургия хирургтарға қауіпсіз және аз инвазивті процедураларды орындауға көмектеседі және бас сүйек, құлақ, мұрын, жұтқыншақ, омыртқа, ортопедиялық және жүрек-қан тамырлары ауруларын емдеуде мойындалған стандартқа айналды.
Image guided surgery (IGS) is any surgical procedure where the surgeon uses tracked surgical instruments in conjunction with preoperative or intraoperative images in order to directly or indirectly guide the procedure. Image guided surgery systems use cameras, ultrasonic, electromagnetic or a combination of fields to capture and relay the patient's anatomy and the surgeon's precise movements in relation to the patient, to computer monitors in the operating room or to augmented reality headsets (augmented reality surgical navigation technology). This is generally performed in real time though there may be delays of seconds or minutes depending on the modality and application. Image guided surgery helps surgeons perform safer and less invasive procedures and has become a recognized standard of care in managing disorders including cranial, otorhinolaryngology, spine, orthopedic, and cardiovascular.
Артықшылықтары
Суретке бағытталған хирургияның артықшылықтары хирургиялық процедураны жақсырақ бақылау, араласудың нәтижесі туралы дереу кері байланыс, тіндік зақымдануды азайту және анатомиялық құрылымға қол жеткізу кезіндегі қиындықтарды жеңілдету болып табылады. Суретке бағытталған хирургия мыналарға мүмкіндік береді: эндовендік лазерлік абляция процедураларымен байланысты операциядан кейінгі жүйке кемістіктерін және қолайсыз жағдайларды азайту, сондай-ақ бұрынғыда өлшемі немесе орналасуына байланысты операция жасау мүмкін емес деп есептелген ми ісіктерін тиімдірек алып тастау.
The benefits of Image guided surgery include greater control of the surgical procedure, real time feedback on the effect of the intervention, reduced tissue trauma and disruption in gaining access to the anatomical structure. Image guided surgery allows for: reduced post operative neural deficits and adverse events associated with endovenous laser ablative procedures, and more effective removal of brain tumors that were once considered inoperable due to their size or location.
Қолданбалар
Суретке бағытталған хирургия кезінде процедура операция алдындағы немесе операция барысындағы бейнелеу арқылы басқарылады. Суретке бағытталған хирургия ми, омыртқа, жамбас/бұтты қабырға, тізе, өкпе, кеуде, бауыр және простата сияқты көптеген органдарға қатысты процедураларда қолданылады. Компьютерлік көмекпен жүзеге асырылатын хирургияның кең саласының бір бөлігі болып табылатын суретке бағытталған хирургия, операция кезінде бейнелеуді пайдаланатын гибридтік операциялық бөлмелерде жүргізілуі мүмкін. Гибридтік операциялық бөлме – бұл C-арм, КТ сканерлері немесе МРТ сканерлері сияқты жетілдірілген медициналық бейнелеу құралдарымен жабдықталған хирургиялық зал. Суретке бағытталған хирургиялық процедуралардың көпшілігі минималды инвазивті болып келеді. Минималды инвазивті суретке бағытталған хирургия саласындағы пионер және маманданған медицина саласы – интервенциялық радиология. Ұсталатын хирургиялық зонд – кез келген суретке бағытталған хирургиялық жүйенің маңызды құрауы, себебі ол хирургке белгіленген аймақтың картасын ұсынады. Хирургиялық процедура кезінде IGS зондтың орнын қадағалайды және оның астындағы анатомияны көрсетеді, мысалы, жұмыс станциясындағы 3D бейнелеу жүйесінде үш ортогональды бейне тілімін. Қазіргі IGS жүйелері механикалық, оптикалық, ультрадыбыстық және электромагниттік трекинг әдістерін пайдаланады. Егер мұндай құрылғыларға флуоресценциялық әдіс қолданылса, бұл техника флуоресценциялық суретке бағытталған хирургия деп те аталады. Медициналық ультрадыбысты пайдаланатын суретке бағытталған хирургия дыбыс толқындарын пайдаланады және сондықтан флюороскопия, КТ, рентген және томография сияқты иондаушы сәулелену әдістерінде қажетті қорғаныс және қауіпсіздік шараларын қажет етпейді. Нейрохирургиялық навигациялық жүйелерде операция кезінде иондаушы сәулеленуді азайту үшін құрылымды жарық және машиналық көру стереоскопиялық камераларын пайдаланатын оптикалық топографиялық бейнелеу де қолданылды. Қазіргі заманғы суретке бағытталған хирургиялық жүйелер көбінесе роботтармен біріктіріледі. Ультрадыбыстағы соңғы жетістіктер, соның ішінде интраваскулярлық ультрадыбыс (IVUS) қан тамырлары мен жақын тіндердің қимасын нақты уақытта карталауға мүмкіндік береді, бұл қан тамырларының диаметрлерін, контурларын және морфологиясын калибрленген өлшеулермен қамтамасыз етеді. Суретке бағытталған хирургия бастапқыда ми ісіктерін емдеу үшін, N локализаторы және Sturm Pastyr локализаторы сияқты технологиялар арқылы компьютерлік томография (КТ), магниттік-резонанстық томография (МРТ) және позитрон-эмиссиялық томография (ПЭТ) арқылы басқарылатын стереотаксиялық хирургия мен радиохирургияны қолдана отырып, әзірленді. Суретке бағытталған хирургиялық жүйелер омыртқа хирургиясында имплантаттарды орналастыруды басқару және жақын орналасқан нейроваскулярлық құрылымдарға зақым келтірмеу үшін де қолданылады.
During image guided surgery, the procedure is guided by preoperative or intraoperative imaging. Image guided surgery has been applied to procedures involving on multiple organs such as the brain, spine, pelvis/hip, knee, lung, breast, liver, and prostate. Part of the wider field of computer assisted surgery, image guided surgery can take place in hybrid operating rooms using intraoperative imaging. A hybrid operating room is a surgical theatre that is equipped with advanced medical imaging devices such as fixed C Arms, CT scanners or MRI scanners. Most image guided surgical procedures are minimally invasive. A field of medicine that pioneered and specializes in minimally invasive image guided surgery is interventional radiology. A hand held surgical probe is an essential component of any image guided surgery system as it provides the surgeon with a map of the designated area. During the surgical procedure, the IGS tracks the probe position and displays the anatomy beneath it as, for example, three orthogonal image slices on a workstation based 3D imaging system. Existing IGS systems use different tracking techniques including mechanical, optical, ultrasonic, and electromagnetic. When fluorescence modality is adopted to such devices, the technique is also called fluorescence image guided surgery. Image guided surgery using medical ultrasound utilises sounds waves and as such does not require the protection and safety precautions necessary with ionising radiation modalities such as fluoroscopy, CT, X Ray and tomography. Optical topographic imaging using structured light and machine vision stereoscopic cameras has been applied in neurosurgical navigation systems to reduce the use of intraoperative ionising radiation as well. Modern image guided surgery systems are often combined with robotics. Recent advancements in ultrasound, including intravascular ultrasound (IVUS) allow for real time cross sectional mapping of vessels and lateral tissues providing calibrated measurements of vessel diameters, contours and morphology. Image guided surgery was originally developed for treatment of brain tumors using stereotactic surgery and radiosurgery that are guided by computed tomography (CT), magnetic resonance imaging (MRI) and positron emission tomography (PET) via technologies such as the N localizer and Sturm Pastyr localizer. Image guided surgery systems are also used in spine surgery to guide the placement of implants and avoid damaging the nearby neurovascular structures.
Ортопедия
Хирургтарды толық жамбас буыны ауыстыру операциялары кезінде нақты уақыт өлшемдерімен бағыттауға арналған шағын оптикалық навигациялық жүйе әзірленді. Бұл бейне бағытталған хирургиялық жүйеге пациентке бекітілген камера және хирургиялық құралдарға немесе анатомиялық нүктелерге орнатылған кезде камера арқылы олардың орналасуын анықтайтын трекер кіреді.
A mini optical navigation system has been developed that makes real time measurements to guide surgeons during total hip arthroplasty procedures. This image guide surgery system involves a patient mounted camera and a tracker for positional detection by the camera when mounted on surgical instruments or anatomical locations.
Урология
Простата биопсиясын жүргізу үшін МРТ-ға негіделген бейне бағытталған хирургия қолданылады. Бейне бағытталғандық хирургтарға жүйке сақтау процедуралары кезінде простата мен нейроваскулярлық шоғырлар арасындағы анатомиялық нүктелерді және хирургиялық жазықтықтарды анықтауға көмектеседі. Бұл процедураның жыныстық дисфункция және несеп ұстамау сияқты қолайсыз салдарына азайтуға мүмкіндік береді.
Image guided surgery based on MRI is used to guide prostatic biopsy. Image guidance is used to assist surgeons with identifying anatomic landmarks and surgical planes between the prostate and neurovascular bundles during nerve sparing procedures. This can help reduce negative effects of the procedure like sexual dysfunction and urinary incontinence.