脊椎手術におけるミクストリアリティ:Apple Vision Proによるバイポータル内視鏡下腰椎固定術

サマリー

この症例報告では、内視鏡的融合手術中に混合現実のヘッドマウントディスプレイが初めて使用されたことを説明しています。患者は手術後に有意な臨床改善を示し、脚の痛みが完全に消失し、背中の痛みおよび機能状態が進行性に改善し、術後7か月の追跡期間を通じて維持されました。

要約

最近、内視鏡的脊椎手術におけるミックスドリアリティ(MR)の利用が導入され、可視化の向上、ワークフローの改善、術中の意思決定の支援が期待されています。Apple Vision Pro(AVP)MRヘッドセットの成功した使用は、最近、両門内視鏡脊椎手術で記録されています。私たちの知る限り、この症例はMR技術が両門内視鏡脊椎固定術の補助として初めて使用された例です。 81歳の男性で、腰椎狭窄症の既往があり、レベル4〜5のグレード1脊椎すべりがあり、保存的治療に耐性のある進行性の神経根痛を訴えました。臨床所見に基づき、患者は両門膜内視鏡的アプローチによる経椎間孔腰椎間固定術(TLIF)を受けました。手術には内視鏡下椎弓切開術、両側減圧術、顔面切除術、骨移植を伴う体間ケージの設置、後方脊椎器具の設置および固定術が含まれていました。手術中、手術外科医はAVP MRヘッドセットを装着し、実際の環境を物理的に映し出し、手術視野を遮ることなくリアルタイムで観察しました。AVPは内視鏡フィードを外科医の視線内に直接統合し、手術視野と外部モニターの間を視線移動する必要がなくなり、より人間工学的で効率的な手術ワークフローを支援しました。患者は術後2か月で橈骨性脚痛の完全解消(VAS 7 → 0)および顕著な機能回復(ODI 14% → 2%)を示し、術中・術後の合併症はなく、これらの改善は7か月間の追跡期間中も維持されました。 この症例は、MRを両門膜内視鏡的腰椎固定術の補助として用い、合併症が見られない可能性を示しています。 AVP HMDは統合された視界内可視プラットフォームを提供し、外部モニターへの依存を減らし、人間工学的な手術性能をサポートしました。 手術効率や長期的な患者転帰への影響を評価するためには、さらなる調査が必要です。

概要

両門膜内視鏡脊椎手術は、従来の開腹手術の低侵襲代替としてますます採用されています^1,2,3。精密な標的と小口径器具により、両門内視鏡脊椎手術は軟部組織の破壊を最小限に抑えつつ、可^視化を最大化します^1,2。さらに、現在の文献では内視鏡検査による術後鎮痛剤使用および術中出血の減少の可能性が報告されており、外来脊椎手技において内視鏡技術が好ましい選択肢としての役割を示唆^{しています。}しかし、現在の内視鏡のワークフローでは、手術医は手術現場に加えて透視や術中ナビゲーションシステムなどの補助モダリティを含む複数の外部モニターを参照する必要があり、人間工学的な課題が生じる可能性があります。内視鏡技術は開腹手術に比べて頭部の位置がより中立的なことが多いですが、この環境での人間工学的な課題は、手の位置、肩の疲労、姿勢に関連していることが多いです。これらの累積的な負荷は筋骨格系の負担と認知的負担の増加に寄与します。

拡張現実(AR)は、特殊な眼鏡を通して見たデジタル画像を実際の環境に重ね合わせます。バーチャルリアリティ(VR)は、ユーザーをヘッドセットを通じて完全にデジタルな世界に送り込み、現実の環境を遮断します。混合現実(MR)は現実とデジタル環境を統合し、没入型 headset.MR ヘッドマウントディスプレイ(HMD)を通じて仮想世界と現実世界の要素を同時に操作できるようにします。これにより、内視鏡的可視化を外科医の視野に直接統合できるため、手術効率が向上し、外科医の人間工学的負担を軽減します^。.MRは、ウェアラブルデバイス(HMDなど)を通じて物理世界の現実の視覚にデジタル情報を重ね合わせ、着用者の体位、空間マッピング、物体認識、物理的位置などの環境入力を取り入れる新しい技術^です。これらすべての機能が組み合わさって、術前画像への迅速なアクセスと、術中の画像拡大による^{視覚化の向上}が可能となります。複数のMRベースのHMDデバイスが外科応用で報告されており、Microsoft HoloLensや最近ではApple Vision Pro(AVP)^{10、11、12、13}などがあります。本症例報告は、両門下鏡下腰椎固定術におけるAVP HMDの術中補助療法の使用を説明することを目的としています。

ケースプレゼンテーション:
患者は81歳の男性で、右臀部の痛みと、右下肢の放射線痛を外側の下腿および背側足に放散させて受診しました。患者は痛みが常に続き、横になったり座ったりすると症状が改善するものの、歩くと悪化すると説明しました。患者の定められた耐性閾値を超えた長時間の歩行は、24時間以内に症状の悪化を引き起こし、機能的可動域の臨床的に有意な制限を反映しています。腸や膀胱の機能障害はありませんでした。

診断、評価、計画:
以前の非手術的管理には理学療法、抗炎症薬、選択的なL4およびL5神経根ブロックが含まれており、これらは部分的かつ一時的な緩和にとどまっていました。保存的治療が失敗した後、患者は外科的介入を選択することを選びました。リスク、利点、代替案について話し合った上で、インフォームドコンセントが取得されました。患者はまた、臨床データおよび手術映像の公開に同意を示しました。術前透視画像検査では、L5上のL4の不安定なグレード1前滑り症と軽度の動的不安定性、椎間板空間の狭窄や椎間関節症などの多層変性変化が認められ、変性脊椎すべり症および腰椎狭窄症と一致しました(図1)。術前磁気共鳴画像法(MRI)では、多発性変性椎間板疾患および椎間関節症、中等度の中央管狭窄、両側側方の浸入狭窄症、L4-L5の右側神経孔狭窄が示されました(図2)。

プロトコル

1. MR統合ワークフロー

1. デジタル内視鏡ビデオコンソールの出力はHDMIケーブルを使ってNDIエンコーダーに接続されていました。
2. NDIエンコーダーは専用のWi-Fiルーターにイーサネットケーブルで接続され、Wi-FiルーターはAVPに接続されていました。
3. Wi-Fiルーターの設定は高速かつ信頼性の高い接続を確保するよう最適化されていました。
4. HMDは外科医の頭に装着され、デジタル4K映像投影は外科医の視野に合わせて調整され、手術に取り入れる前に行われました。
5. 手術用ポータルが設置されると、内視鏡映像がHMDを通じて外科医の視野に投影されました。MR HMDは手順中ずっと着用され、仮想ディスプレイは空中での手のジェスチャーのみで操作されました(図3)。
   注:NDI解析システムで測定された推定レイテンシの範囲は50〜70ミリ秒で、人間の目にはほとんど気づかれず、手術中の遅延を最小限に抑えています。デジタル4K映像投影は空間の任意の位置に配置でき、手のジェスチャーでサイズを調整できます。Apple Vision Proは、人差し指と親指を合わせる、つまんで引きずる、スワイプなどの空中での手のジェスチャーのみで操作するため、無菌性は維持されており、表面や機器、手術場との物理的な接触は一切必要としません。

2. 外科手術

1. 麻酔と患者の体位
   1. 患者は術前待機エリアで特定・マーキングされました。
   2. 全身麻酔誘導後、患者はOSIジャクソン台に伏せされ、すべての骨突出部に十分なパッドが敷かれました。
   3. 切開前に予防的に静脈内抗生物質と1gのトラネキサム酸が投与されました。
   4. 深部静脈血栓症の予防のために、両下肢に連続圧迫装置が施されました。
2. 術前局所化とマーキング
   1. 皮膚は通常の無菌処理で準備され、ドレープされた。
   2. 透視検査で手術レベルの局所を特定しました。L4–5レベルは透視で確認され、正中線および内側のペディクルラインが示されました。計画された切開部位は示されました(図3)。
   3. 皮膚および筋膜切開の後、軟部組織に通路を作るために逐次拡張器が使用されました。
   4. 軟部組織解剖器を用いて同側の椎板から鈍く剥離した。流出経路を維持するために、作業中のポータルに半管式リトラクターが挿入されました。
3. 内視鏡的手技
   1. 0°の関節鏡カメラが観測ポータルに導入されました。
   2. L4–5ラミノミーは、高速バリを作業ポータルに通し、靭帯の高さまで下に掘り下げる方法で行われました。
   3. 靭帯の付着部はケリソンと湾曲キュレットを用いて円周方向に解放されました。靭帯は下垂体ロンジュールを用いて一括り切除されました。
   4. 同側の下関節突起および上関節突起はオステオトームで切除され、顔面切除術が行われました。フェイステクノミーの骨は採取され、自己移植のために処理されました。
   5. カンビンの三角状が特定され、環状切開術が行われ、表層椎間板の物質が環状ナイフで除去されました。
   6. 椎間板空間は、シェーバー、キュレット、下垂体ロンジュールを組み合わせて準備し、椎間板の残骸と軟骨性のエンドプレートを除去しました。
   7. フェイステクトミーで採取された自己移植片は椎間板空間に詰め込まれました。車体間ケージがディスク空間に衝突しました。
   8. ケージの位置は透視で確認され、ケージは最終的な構成に拡張されました。ケージと椎間板のスペースは脱灰骨マトリックスの同種移植で埋め戻されました。
   9. 止血は高周波凝固、吸収性止血剤、骨ワックスを用いて達成されました。内視鏡カメラと作業用チャネルは取り外されました。
4. 経皮的器具
   1. 皮膚切開部の位置を特定するために透視検査が行われました。皮膚と筋膜の切開を行い、鈍的解離を深筋膜から下に行って椎間関節や横突起を露出させました。
   2. ジャムシディ針は左L4脚の側壁にドッキングされていました。適切な針の軌道と位置を確認するためにAPおよび側透視を用い、針を25mmの位置まで進めました(図4)。
   3. ガイドワイヤーが椎体に挿入され、ジャムシディ針が取り除かれました。適切なサイズのペディクルスクリューを測定し、挿入しました。このプロセスは右のL4ペディクルと両側のL5スクリューにも繰り返しました。
   4. 適切なサイズの棒がチューリップのねじの上に置かれ、セットスクリューが取り付けられました。セットネジはついに締め付けられました。
   5. すべてのガイドを取り外し、最終的なAPおよび横方向蛍光透視画像を取得して、ハードウェアの適切な位置を確認しました(図5)。
   6. 傷は層状に閉じられ、筋膜下ドレーンが挿入されました。
      注:患者は管抜かれ、安定した状態が確認された後、麻酔後ケアユニットに移されました。推定出血量および術中の合併症が記録されています。

3. 術後ケアおよびフォローアップ

1. 術後の痛みは十分にコントロールされ、退院前に手術用ドレーンは除去されました。患者は手術当日に退院しました。
2. 患者は術後3か月間、許容範囲内で体重を支え、標準的な脊椎の注意事項(深い脊椎屈曲の回避、10ポンド以上の持ち上げ、過度なねじれ)を守るよう指示されました。
3. 術後2週、2ヶ月、6か月、1年に定期的な臨床フォローアップが予定されました。
4. 各フォローアップ訪問時に、背中および脚の痛みに関する視覚アナログスケール(VAS)スコアとオズウェストリー障害指数(ODI)を記録し、術後の痛みと機能的転帰を評価しました。

結果

臨床アウトカム
術後直後、患者はVASの腰痛スコアを6/10、脚の痛みスコアを0/10と報告しました。運動検査では、すべてのL2–S1筋腫で5/5の強さを示し、両側のL2–S1皮膚細胞分布全体で感覚が健全であることが示されました。

2週間後の追跡調査では、患者は背中の痛みが3/10まで改善し、脚の痛みは0/10のままでした。この訪問でのODIスコアは54%でした。

術後2か月の追跡調査では、VASの背中の痛みはさらに改善し2/10、脚の痛みは0/10のままで、ODIは2%に減少し、術前基準値を下回りました(表1)。

ディスカッション

私たちの知る限り、これはAVP HMDを内視鏡固定手術の術中補助として統合する可能性を示す初めての報告例です。患者は手術後2か月で脚の痛みが完全に解消し、背中および機能状態の改善が早期に認められ、症状の経過経過の変化について縦断的に継続的にモニタリングされます。術後2週間の追跡時に観察される機能状態の一時的な悪化は、腰椎固定術後の早期回復パターンと一致しており、術後の痛み、活動制限、軟部組織の治癒により、報告された障害の一時的な増加が起こり、その後機能改善が進行することが多い^14,15。

術中では、MRI統合により外科医の直視線上での高解像度内視鏡可視化が可能となり、手術視野と手術モニター間での繰り返しの視線移動の必要性が減り^ました。

材料

```html

この記事で使用された材料の一覧

名前	会社	カタログ番号	コメント
dualPortal セミチューブラーカニューラ	Amplify Surgical
dualPortal シーケンシャルダイレーター	Amplify Surgical
dualPortal Tハンドル	Amplify Surgical
DualX TLIF ケージ挿入器	Amplify Surgical
DualX TLIF 拡張可能TLIFケージ	Amplify Surgical
DualX TLIF ロッキングねじ	Amplify Surgical
DualX 骨移植ファンネルと挿入器	Amplify Surgical
dualPortal ケリソンロング	Amplify Surgical
dualPortal 曲線キュレット	Amplify Surgical
dualPortal 下垂体ロング	Amplify Surgical
dualPortal 神経フック	Amplify Surgical
dualPortal ボールチッププローブ	Amplify Surgical
dualPortal ペンフィールド解離器	Amplify Surgical
dualPortal 環状解離器	Amplify Surgical
dualPortal スコープリトラクター	Amplify Surgical
dualPortal 止血剤アプリケーターチップ	Amplify Surgical
関節鏡、0度	Stryker
高速バー、3 mm ダイヤモンドマッチスティックチップ	Stryker
シェーバー、4 mm 楕円形溝付き骨切断チップ	Arthrex
高周波ワンダー、90度	Arthrex
高周波ワンダー、50度小チップ	Arthrex
灌漑ポンプチューブ	Arthrex
Surgifoam	Ethicon
DBM ファイバー同種移植片	Seaspine
NDI分析システム
MR統合ハードウェア
OSI Jackson テーブル
トラネキサム酸

```