מבוא לניווט טכנולוגיה ב- Spinal Surgery

הצבת של שתלים ספינל כבר זמן רב אבן הפינה של ניתוח עמוד השדרה מוצלח. Malpositioned ברגים, מוטות או כלובים יכול להוביל לפציעה שורש עצבי, vascular romi, pseudharosis, ואת הצורך הליכים רדומים מסורתיים חינם להסתמך על ציוני דרך אלקטרו-אטומיים וחוויה, אבל אפילו בידיים מומחים, שיעור של מוטציות מ-5% עד 15%, בהתאם ל- ספין-מידה סטנדרטית של שיטות מורכבות, יש שיפור הדיוק והשינוי, כמו גם במהירויות מורכבות של ספין-תרגול, ואפקטיביות של ספין-מידה של ספין-מידה של ספין-מידה-מידה-מידה-מידה-מידה-מידה-מידה-מידה-מידה-מידה-מידה-מידה-מידה-מידה-מידה-מידה-מידה-מידה-מידה-מידה-מידה-מידה-מידה-מידה-מידה-מידה-מידה-ממדיות וחוויה, אך גם בידיים, אך גם בידיים, אך גם בידיים, אך גם בידיים, אך גם בידיים, אך גם בידיים מומחה, אך גם בידיים, אך גם בידיים, אך גם בידיים, אך גם בידיים, אך גם בידיים, אך גם בידיים, אך גם בידיים מומחה, אך גם בידיים, אך גם בידיים, אך גם בידיים, שיעור המוטציות

מערכות ניווט מודרניות משלבות הדמיה בזמן אמת עם מעקב ממוחשב כדי לספק מנתחים עם נוף דינמי, תלת-ממדי של האנטומיה של המטופל לאורך ההליך.על ידי קישור של מכשירים כירורגיים לסריקות טרום-אקטיביות או בלתי-אקטיביות, פלטפורמות אלה מאפשרות דיוק תת-מילימטר בהשתלת מיקום.האימוץ של ניתוח עמוד השדרה מואץ במהלך העשור האחרון, מונע על ידי עלייה של היתרונות הקליניים והעלות של ביצועים גבוהים של חומרת.

מאמר זה חוקר את סוגי טכנולוגיות הניווט המשמשות בניתוח ספיןל, את היתרונות שלהם, המגבלות, ואת הראיות הקליניות לתמוך תפקידם בשיפור דיוק השתל.זה גם בוחן התקדמות מתמשכת המבטיחה לחדד עוד זרימת עבודה כירורגית ותוצאות המטופל.

המונחים: Spinal Navigation

הרעיון של ניתוח מונחה תמונה מתוארך חזרה בשנות ה-90 כאשר מערכות סטריקט חסר מסגרת נכנסו לראשונה נוירוכירורגיה. מערכות מוקדמות עבור יישומי עמוד השדרה השתמש במעקב אופטי של מכשירים ביחס סריקות CT לפני הניתוח. בעוד אלה סיפקו קפיצת משמעותית על פלואורוסטקופיה לבד, הם דרשו תיקון קשיח של הפניה עמוד השדרה ורישום זהיר של התמונה לאנטומיה המטופל.

שיפורים טכנולוגיים ברזולוציה של המצלמה, מעקב אלגוריתמים וחומרת הדמיה יש אמינות מוגברת בהתמדה.המבוא של CT intraactive ו 3D פלואורוסטוסקופיה סילקו את הצורך ברישום ידני במקרים רבים, שכן הסורק יכול לרכוש נפח אשר היה באופן אוטומטי מופקד על ידי מכשיר מעקב. יותר לאחרונה, השילוב של ניווט עם סיוע רובוטי יצר פלטפורמות סינרגיות שבו הזרוע הרובוטית או מנתח יד ישירות מתחת לנתיב הבקרה הניווט.

כיום, ניווט ספינל הוא כבר לא כלי נישה שמורה למרכזים אקדמיים.זה הפך לסטנדרט של טיפול בבתי חולים רבים עבור עיוות מורכב, ניתוח תיקונים, ומינימום פולשני סגסוגת גוף שפכים (MIS-TLIF) האבולוציה ממשיכה עם מציאות מוגברת (AR) ראשי אינטליגנציה מלאכותית (AI)-enhancedation, ו- True- biomeical משוב.

סוגים של ניווט טכנולוגיות

מערכות ניווט ספינים נופלות לשלוש קטגוריות רחבות בהתבסס על שיטת הדמיית והעקביות המועסקת.לכל אחד יש נקודות חוזק ייחודיות ותרחישים שימוש הטוב ביותר.

Fluoroscopy-Guided ניווט

ניווט מבוסס פלואורסקופיה משתמש ב- C-arm או O-arm כדי להשיג תמונות intraactive 2D או 3D. במצב 2D, המערכת רוכשת תמונות רנטגן ו-Overlays Tool לתצוגה חיה פלואוסקופית.זה שימושי במיוחד עבור מיקום ברג pedicle cutaneous ו- vertebroplasty שבו זמן אמיתי הוא חיוני.

היתרונות כוללים עלויות הון נמוכות בהשוואה לסורקים CT ייעודיים, תאימות עם קיימות או הגדרות, ו - במקרה של מצב 2D - הדמיה עקבית ללא קרינה נוספת ממערכת הניווט עצמה. עם זאת, 2D פלואוסקופיה חסרה את המידע העומק הדרוש למקרים של עיוות מורכב, ו 3D פלואוסקופיה יש לעתים קרובות שדה קטן יותר של תצוגה מלאה CT, אשר עשוי לדרוש רכישות מרובות.

ניווט מבוסס CT

סורקים CT ייעודיים, כגון יחידות O-arm או cone-beam CT, מספקים תמונות תלת-פעמיות ברזולוציה גבוהה הכוללות את כל שדה הניתוח. CT Preoperative ניתן גם להשתמש, אבל intraactive סריקה ללכוד את המטופל במצב כירורגי המדויק, חשבונאות עבור שינויים פוסט-ציוריים כלשהם מאז הרישום אבחון הוא בדרך כלל אוטומטי באמצעות סמנים או משטח, ואת מסלולים ניווט לנפח יחסי CT.

ניווט מבוסס CT מציע את הדיוק המרחבי הגבוה ביותר (לעתים קרובות <1 מ"מ) והוא המודולאלי המועדף לתיקון עיוות מורכב, ניתוח תיקון תיקון תיקון תיקון תיקון תיקון תיקון תיקון, תיקון תיקון שבו האנטומיה מעוות, ואת המיקום של שתלים ב-Krum או pelvis.ההחלים העיקריים הם העלות הגבוהה של יחידת CT, הצורך בהגנת קרינה, ואת הפוטנציאל למתכת מפני שתלים קודמים לדימויים.

מערכות מעקב אופטי ואלקטרומגנטיות

מעקב אחר הטכנולוגיה קובע את המיקום של מכשירים כירורגיים ביחס לאנטומיה של המטופל.מערכות אופטיות משתמשות במצלמות אינפרא אדום כדי לזהות דידות אור-הפחתת אור (סימנים פעילים) או אזורים רפלקטיביים (סימנים פסיביים) המצורפים למסגרת ההתייחסות הקבועה בעמוד השדרה ולמכשירים.מערכות אלה מספקות דיוק גבוה (0.1-0.3 מ"מ) ונפח עבודה גדול, אך הן דורשות קו ברור של הראייה בין הסימון למצלמות, או מעוקבים.

מעקב אלקטרומגנטי (EM) משתמש בגנרטור שדה פולט שדה מגנטי נמוך ⁇ חיישנים על הכלים והפנייה מדווחים על עמדתם בתוך השדה.מערכות EM אינן דורשות קו ראייה, מה שהופך אותם אידיאליים עבור הליכים פולשניים מינימליים שבהם מכשירים עוברים דרך איציונים קטנים ואת ידי המנתח קרוב לשדה.עם זאת, דיוק EM יכול להיות מוזנח על ידי אובייקטים מתכתיים (למשל, מבנים חזקים), כמו אלגוריתמים, כמו אלגוריתמים של הגוף, יכול להיות מסוגל לשלב את האלגוריתמים חזקים, כמו אלגוריתמים, כמו אלגוריתמים, כמו אלגוריתמים חזקים, כמו אלגוריתמים, כמו אלגוריתמים, כמו אלגוריתמים, כמו אלגוריתמים, כמו אלגוריתמים חזקים, כמו אלגוריתמים, כמו אלגוריתמים חזקים, אלגוריתמים, אלגוריתמים, אלגוריתמים, כמו אלגוריתמים, אלגוריתמים, אלגוריתמים, אלגוריתמים, כמו אלגוריתמים, אלגוריתמים, כמו אלגוריתמים, כמו אלגוריתמים חזקים, כמו אלגוריתמים, אלגוריתמים, כדי לשפר את עצמם.

מערכות היברידיות המשלבות מעקב אופטי ו-EM הן גם מתפתחות, ומציעות את מיטב שתי הטכנולוגיות בפלטפורמה אחת.

עדויות קליניות ויתרונות של ניווט לזיהום

גוף גדול של ספרות תומך בטענה כי ניווט משפר את הדיוק של מיקום השתל ספינל. ביקורות שיטתיות ומטא-אנליזות לדווח באופן עקבי על שיעורי נמוך משמעותית של פיזור pedicle כאשר ניווט משמש בהשוואה לטכניקה חופשית. לדוגמה, meta-analysis של מעל 25,000 ברגים מצאו שיעור מדבקת של 6% בקבוצת החופשי לעומת 23% ב- לנווט - 60% ב- tupicmater-upic יותר מאשר שגיאות בולט יותר מ- 60%.

הניווט גם מקטין את שכיחות ההפרצות המשמעותיות הקליניות שמובילות לגירוי שורש עצבי או כשל בחומרה. במחקר פוטנציאלי של יותר מ-2,000 ברגים שהונחו עם ניווט מבוסס CT, רק 0.8% נדרשו לשיפוץ עקב רשלנות, בהשוואה לשיעורים היסטוריים של 3 עד 75% עם טכניקת יד חופשית.

מעבר לדיוק, ניווט מציע כמה יתרונות למטה:

  • (FLT:0) ,מזמן הניתוחי: FLT:1 למרות הגדרת מערכת הניווט מוסיפה כמה דקות, הזמן הניתוחי הכולל לעתים קרובות יורד כי פחות תמונות פלואוסקופיות נדרשים והמנתח יכול להציב יותר בטוח ללא בדיקות חוזרות. A 2021 דיווחו על ירידה של 25% בכל זמן כדי לנווט MIS-TLIF בהשוואה לפלואורקוסקופיה קונבנציונלית.
  • (FLT:0) חשיפה לקרינה לקרינה: FLT:1 לניתוח מסורתי פלואורסקופיה מונחה, המנתח והמטופל מקבלים קרינה מצטברת, במיוחד במהלך מקרים של עיוותים ארוכים.ניווט המשתמש ב- CT תוך ניתוח חושף את המטופל לסריקה אחת, אך המנתח יכול לעזוב את החדר.פרוטוקולים נמוכים מודרניים יכולים לשמור על מינונים יעילים מתחת ל- 10 mSv לסרריקה.
  • (FLT:0) בטיחות מובטחת בניתוח פולשני מינימלי: ⁇ FLT 1 בהליכים סחוטים, ניווט מאפשר המנתח להציב ברגים ללא הדמיה ישירה של ציוני הדרך בפוני.זה מקטין טראומה רקמות ואובדן דם תוך שמירה על דיוק גבוה.
  • (FLT:0) תוצאות לטווח ארוך יותר:FLT:1 מיקום השתלת Accurate תואמים עם שיעורי ההיתוך, פחות צורך בניתוחי תיקון, ושיעורים נמוכים יותר של מחלה מקטע סמוך. A 2022 מחקר עם 5 שנים מעקב הראה כי חולים שעברו היתוך ממונעים היו בסיכון נמוך 30% של pseudarthrosis תסמינים.

הראיות חזקות מספיקות כי מספר חברות מקצועיות, כולל חברת הספין-פי צפון אמריקה (NASS), ממליצות כעת על ניווט לניתוח עמוד השדרה מורכב ועל מיקום המברג הטוראקי.

אתגרים ומגבלות

למרות היתרונות שלה, ניווט ספינל אינו ללא אתגרים.הבנת המגבלות הללו היא קריטית ליישום המתאים ולהימנע מהסתמכות יתר על הטכנולוגיה.

דרישות עלויות ומקורות

ההשקעה הראשונית עבור מערכת ניווט נע בין 200 אלף דולר ל -500,000 דולר עבור המצלמה והתוכנה, בתוספת העלות של סורק CT intraactive אם כבר לא זמין (עוד $ $ $ 700,000 $) מחסניות ניתוק, סטרילי drapes, וחוזים תחזוקה להוסיף הוצאות מתמשך. קטין בתי חולים או מרכזי ניתוח עשויים למצוא את העלות העליונה אוסרת.

לימוד Curve

מנתחים המשמשים לטכניקת יד חופשית חייבים ללמוד לפרש נתונים מנווטים תוך שמירה על מודעות המצבית. עקומת הלמידה הראשונית (ההערכה של 20-50 מקרים) כרוכה להיות נוחה עם רישום, כלי גילוח, ולטפל בגלות טכניות נפוצות במהלך תקופה זו, זמני ניתוח עשויים להגדיל ודיוק לא יכולים מיד להתאים תוצאות הכשרה וסימולציה ממובנות יכול לעזור להפחית את עקומת הלמידה, אבל זה עדיין מחסום לאימוץ.

כישלונות טכניים ואי דיוקים

ניווט תלוי ביושרה של נקודת ההתייחסות הקבועה בעמוד השדרה של המטופל.אם מסגרות ההתייחסות משתנות (למשל, בשל הדבקה או כלי), הניווט כולו הופך לא מדויק. המנתחים חייבים לאמת באופן שגרתי את הדיוק על ידי נגיעה ציוני דרך אנטומי ידוע והשוואה בין מיקום המסך לכשלים נפוצים אחרים כוללים התנגשויות תוכנה, מעקב, שגיאות ועיוות של סוללת ניווט פעילה רק על ידי שמירה על מצב הניווט פעיל.

אתגר הרישום

בניווט מבוסס CT, רישום בין התמונה למטופל יכול להיות קשה בנוכחות אוסטיאופניה חמורה, חפצים מתכת גדולים, או כאשר רק מספר מוגבל של נקודות fiducial נגיש. Surface-based הרשמה (למשל, באמצעות בדיקה כדי למפות את האלמנטים הקדמיים) עובד היטב ברוב המקרים, אך יכול להיכשל אם העצם החשוף מכוסה רקמות רך או בלתי פעיל דם.

כיוונים עתידיים

תחום הניווט הספיןאל ממשיך להתפתח במהירות.כמה חידושים באופק מבטיחים לשפר עוד יותר את הדיוק, להפחית עלויות ולהרחיב את הגישה.

מציאות מוגברת (AR) Surgical Microscopy

ראשי AR או תצוגות מיקרוסקופ יכולים לעכב מידע ניווט ישירות על ראיית המנתח של המטופל.זה מבטל את הצורך להסתכל על צג נפרד ולהפחית את עייפות התנועה הראשית.הסדרה הקלינית המוקדמת מראה כי ניווט מבוסס AR משיג דיוק שווה ערך לניווט מסורתי תוך שיפור פוטנציאל ארגונומיה ו או זרימת עבודה. חלק מהמערכות עכשיו מדגמי 3D של המסלול המתוכנן על מנתח העור, המאפשרים לראות את הנתיבים שלמים לפני ביצוע.

אינטליגנציה מלאכותית ולמידה של מכונות

אלגוריתמים AI יכולים לסייע בפיצול אוטומטי של תמונות CT, זיהוי נקודות כניסה pedicle, ואפילו הערכה בזמן אמת של פרמטרים של מברגוריות ברג בשילוב עם ניווט, AI עשוי להפחית את העומס הקוגניטיבי על המנתח ולהקטין את זמן התכנון.מודלים למידת מכונה מאומן על מסדי נתונים גדולים של מקרים מוצלחים קודמים משמשים גם כדי לחזות את אורך המברג האופטימלי וקוטר לכל pedicle, שיפור דיוק נוסף.

ניווט רובוטי-התכזות

ההתכנסות של הרובוטיקה והניווט יצרה פלטפורמות כמו מזר X וגלובוס ExcelsiusGPS. במערכות אלה, הזרוע הרובוטית מציבה מדריך קידוח או cannula לאורך המסלול המתוכנן, או תחת שליטה המנתח או חצי-אוומזת. הזרוע הרובוטית לפצות על סף יד ומספקת הדרכה פיזית מועילה במיוחד בגישות פולשניות מינימליות.

אינטגרטיבית Intraoperative Imaging

מערכות ניווט עתידיות עשויות לכלול הדמיה גמישה שמתאימה לאנטומיה של המטופל בזמן אמת.לדוגמה, ניווט מבוסס אולטרסאונד נחקר כחלופה נטולת קרינה עבור הליכים מסוימים, במיוחד אצל מטופלים רופאי ילדים. גישה מבטיחה אחרת היא השימוש בכלי חיישן שניתן לתקשר עם מערכת הניווט כדי לספק משוב חטוף - רטט אזהרה כאשר התרגיל מתקרב למבנה קריטי.

ניכוי עלויות ופורטורציה

מאמצים מתקדמים לפתח מערכות ניווט קומפקטיות בעלות נמוכה יותר שניתן להשתמש בהן בהגדרות אשפוז ובסביבות מוגבלות משאבים.מערכות מבוססות טאבלט עם מצלמות משולבות ותוכנות כבר נכנסות בניסויים קליניים.אם יצליחו, הם יכולים לדמוקרטי גישה לניווט, המאפשרות ליותר מנתחים ברחבי העולם לבצע מיקום השתלת ספין-אדאלי מדויק.

החלטות קליניות: מתי להשתמש בניווט

לא כל מקרה עמוד השדרה דורש ניווט.חקיפים חייבים לשקול את היתרונות נגד זמן ההתקנה הנוסף, עלות וחשיפה לקרינה. בהתבסס על ראיות נוכחיות, ניווט הוא ציין ביותר:

  • מיקום בורג pedicle pedicle, שבו הסיכון של מחלות הוא הגבוה ביותר.
  • ניתוח התחדשות עם האנטומיה המעוותת או חומרה קודמת.
  • הליכים פולשניים מינימליים שבהם הדמיה ישירה מוגבלת.
  • תיקון עיוות מורכב, במיוחד כאשר בשילוב עם אוסטאוטומיות.
  • מקום של S2-alar-iliac או iliac ברגים בתיקון pelvic.

עבור היתוך ברמה פשוטה עם ציוני דרך בוני נאותה בחולה בריאה, טכניקה חופשית נשאר מקובל, במיוחד עבור מנתחים עם ניסיון נרחב.עם זאת, כמו יותר נתונים תוצאות מצטברים, הסף לשימוש ניווט ממשיך להיות נמוך יותר.

מסקנה

שילוב טכנולוגיית ניווט לניתוח ספינל שיפר במידה ניכרת את הדיוק של מיקום השתל, המוביל הליכים בטוחים יותר ותוצאות מטופלים טובים יותר.ממערכות מודרך פלואורסקופיה לפלטפורמות רובוטיות מתקדמות, כל טכנולוגיה מציעה נקודות ייחודיות שמתאימות לתרחישים קליניים שונים.ראיות מסקירות שיטתיות ומחקרים גדולים מאשרים כי ניווט מפחית את שיעור ההתרסקות, זמן פעיל, וחשיפה תוך שיפור שיעורי ההיתוך ותיקון נמוך יותר, כמו גם את עלויות טכנולוגיות מתקדמות, אך ממשיך למגמות טכנולוגיות מתקדמות, אך מבטיחות, אך ורק ל- AR, אך ורק לכשלונות, אך ורק לכשלים מתקדמים יותר, אך ורק למגמות טכנולוגיות טכנולוגיות מתקדמות יותר, אך הן מבטיחות, אך הן, אך הן, הן למגמות טכנולוגיות מתקדמות יותר, הן מבטיחות, הן למגמות טכנולוגיות מתקדמות יותר, אך הן, הן מבטיחות, אך הן למגמות טכנולוגיות מתקדמות יותר, אך הן, אך הן, הן, הן, הן, הן, הן מבטיחות, אך הן, הן, הן גמישות, אך הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן

לקריאה נוספת על תוצאות קליניות, ראה את הסקירה השיטתית של FLT:02020 על דיוק המברג המברג עם ניווט FLT:1 ואת ה-FLT:2NASS קליני מדריך על ניווט בניתוח עמוד השדרה 3: מידע נוסף על ניווט רובוטי ניתן למצוא ב metaanalysis לעומת פיזור חופשי של רובוטי של מיקום מברגים:5: 5.