이 콘텐츠를 보려면 JoVE 구독이 필요합니다. 로그인하거나 오늘 무료 평가판을 시작하세요.

방법 논문

페디클 나사 배치를 위한 척추 로봇 보조 네비게이션 시스템

8.6K 조회수

DOI:

10.3791/60924

2020년 5월 11일

이 논문에서

요약

이 기사에서는 로봇 보조 네비게이션 시스템을 사용하여 로봇 보조 페디클 나사 배치를 위한 표준화된 수술 기법을 제시합니다. 단계별 프로토콜을 제시하고 이 절차의 워크플로 및 예방 조치에 대해 설명합니다.

초록

Pedicle 나사 이식은 우수한 치료 효과를 가지고 있으며 종종 척추 융합 수술에서 외과 의사에 의해 사용된다. 그러나 인체 해부학의 복잡성으로 인해이 외과 적 수술은 특히 최소 침습 수술이나 선천성 기형 및 척추 측만증 환자에서 어렵고 도전적입니다. 위에서 언급 한 요인 외에도 외과 의사의 수술 경험과 기술은 수술 후 환자의 회복 속도 및 합병증에도 영향을 미칩니다. 따라서, 정확하게 수행 된 소아성부 수착은 외과 의사와 환자에 대한 공통관심사의 지속적인 주제이다. 최근 기술 개발과 함께 로봇 보조 네비게이션 시스템이 점차 채택되고 있습니다. 이 로봇 보조 네비게이션 시스템은 수술 전에 수술 전 완벽한 계획을 외과 의사에게 제공합니다. 이 시스템은 각 척추의 3D 재구성 이미지를 제공하여 외과 의사가 환자의 생리학적 특성을 보다 신속하게 이해할 수 있도록 합니다. 또한 시상, 관상, 축 및 경사 평면의 2D 이미지를 제공하여 외과 의사가 페디클 나사 배치 계획을 정확하게 수행 할 수 있도록합니다.

이전 연구는 정확도 및 안전성 평가를 포함하여 페디클 스크류 이식 절차를 위한 로봇 보조 네비게이션 시스템의 효과를 입증했습니다. 이 단계별 프로토콜은 로봇 보조 페디클 나사 배치를 위한 표준화된 수술 기법 노트를 설명하는 것을 목표로 합니다.

서론

척추 수술 분야에서 척추 융합 수술은 기본적인 외과 적 수술, 특히 척추의 3 열 지원을 제공하고 생체 역학의 강도를 향상시킬 수있는 후방 척추 나사 고정입니다. 따라서, 그것은 가장 일반적으로 사용되는 외과 적 절차 중 하나가되고있다1. 많은 초기 연구에서, 후방 소아성차임의 임상적 효과가 확인되었으며, 퇴행성, 외상성 및 복잡한 척추 질환과 같은 많은 다른 척추 질환에 대한 수술에 널리 사용되고 있다2.

그러나, 후방 요추 융합 수술은 우수한 치료 효과를 얻을 수 있지만, 인체 해부학으로 인해 여전히 위험하다. 중추 신경계, 신경 뿌리 및 주요 혈관과 같은 페디클에 가까운 많은 중요한 조직 구조가 있습니다. 외과 적 수술 중 이러한 조직의 손상은 혈관 손상, 신경 학적 결핍 또는 나사 풀림22,3과같은 심각한 합병증을 일으킬 수 있습니다. 또한 외과 의사와 직원은 특히 최소 침습 척추 절차의 경우 추가 방사선에 노출됩니다4. 외과 의사는 나사 배치, 뼈 절골술 및 신경감압5와 같은 길고 지루한 척추 수술 절차....

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

프로토콜

모든 절차는 국립 대만 대학 병원 (NTUH) 연구 윤리위원회 (REC)와 1975 년 헬싱키 선언 (가장 최근에 개정 된 버전)의 윤리 기준에 따라 했다. 추가 임상 시험이 준비된 경우 모든 환자로부터 통보된 동의를 얻어야 합니다.

참고 : 마취 절차는 환자의 수술 전 평가, 수술 중 관리 및 수술 후 관리의 세 단계로 분류 될 수 있습니다. 수술 전 평가 중 철저한 병력과 신체 검사를 포함한 모든 환자 데이터를 수집해야하며 직원은 환자 동반 및 환자의 마취 치료와 어떻게 관련이 있는지 인식해야합니다. 철저한 기도 검사가 수행되어야하며, 직원은 기본적인 마취 치료 계획을 수립하기 위해 마취 옵션을 알고 있어야합니다. 수술 중 관리 중 마취 전문의는 마취 기계의 기본 기능을 확인하고 맥박 산소 측정기, 심전도, 비침습적 혈압 장치 및 온도 모니터, 기도 관리 옵션, 유도 제 약리학 및 마취 제 중 적응증을 포함하는 미국 마취학회에서 권장하는 기본 생리학적 모니터를 적용해야합니다. 저혈압, 고혈압, 저산소증 및 올리구리아와 같은 수술 중 이벤트는 인식, 평가 및 관리되어야 합니다. 또한, 직원은 환자가 절착 기준을 충족하는 경우를 인식해야합니다.

1. 사전 운영 설정 및 계획

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

결과

로봇 보조 페디클 나사 배치의 안전성과 정확성은 여러 연구에서 해결되었습니다6,,11. 우리는 제안된 방법의 광학 추적 시스템에서 수술 전 계획 이미지와 척추를 일치시다. 계획된 수술 경로를 결정한 후, 이 정보는 핸드피스 제어부를 통해 핸드피스로 전달되었다. 내비게이션 시스템은 추적 정보를 통합하여 수술 중 모니터에 표시합니다. 또한, 화면은 척추의 입학 경로와 악기의 위치를 표시합니다.

이전 연구12에서,총 59개의 나사로부터 1.7%의 낮은 전체 나사 부설률을 PSNS를 통해 30개의 돼지 척추에 배치하였다(도8). 외과 적 절차는 PSNS를 사용하는 동안 원활하게 진행하고이 59 페디클 나사는 수술 후 CT 스캔에 의해 평가되었다. 나사 51개(86.4%) A조7명(11.9.......

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

토론

1990년 이래로 로봇 사용과 관련된 외과 적 응용 분야가 급속히 발전해 왔습니다. 사용 가능한 로봇 기술이 최적화되어 정확도가 향상되고, 사람의 손의 떨림을 극복하고, 네비게이션 시스템의 일치 및 등록 시간이단축되었습니다 15. 수술 로봇 지원의 장점은 다음과 같습니다 : (1) 긴 학습 과정없이 즉각적인 표준화; (2) 외과 의사는 사용자 인터페이스를 통해 CT 기반 이미지에 중첩되는 수술 전 계획을 정확하게 따를 수 있습니다. (3) 외과 의사 및 운영 직원에 대한 방사선 노출 의 감소; (4) 특히 복잡한 해부학 또는 복잡한 개정 수술에 직면하는 동안, 정확도를 향상.

페디클 나사의 널리 허용 된 사용에도 불구하고, 자유형 페디클 배치 기술은 해부학 랜드 마크, 이미지 가이드 및 외과 의사의 경험에 크게 의존한다. 경험이 풍부한 외과 의사와도 불구하고 임플란트 부처분율은 5.1-31 %의 범위에 있으며 여러 검토 연구에서 설명한 .......

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

공개 사항

포인트 로보틱스 메드테크 는 저자 시우윤 샤오, 치웨이 첸, 하오카이 추, 성첸유를 고용했다. 이 연구는 로봇 시스템을 제공하는 포인트 로보틱스 메드테크(Point Robotics MedTech Inc.)에 의해 부분적으로 지원되었습니다. 저자는 이 연구에서 평가된 포인트 척추 네비게이션 시스템(PSNS)이 개발 된 제품이라고 선언합니다.

감사의 글

이 연구는 부분적으로 로봇 시스템을 제공하는 포인트 로보틱스 메드테크 법인에 의해 지원되었다. 이 헌금자는 X.Y. Xiao, C.W. Chen, H.K. Chou 및 C.Y. Sung에 대한 급여 형태로 지원을 제공했지만 연구 설계, 데이터 수집 및 분석, 출판 결정 또는 원고 준비에 추가적인 역할은 없었습니다.

....

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
동적 참조 프레임POINT
FF 도구 키트:
1.커넥팅 로드
2.콤비네이션 클램프
3.멀티 핀 클램프
4.Schanz screw
5.Spinous process clamp
6.Open wrench
7.육각 렌치
POINT
HandpiecePOINT
POINT
핸드피스 스탠드POINT
K-pinPOINT
광학 추적기NDI
패시브 스피어NDI
프로브POINT
멸균 상자POINT
멸균 드레이프POINT
투관침POINT
워크 스테이션 카트POINT
Handpiece holder

참고문헌

  1. Verma, K., Boniello, A., Rihn, J. Emerging techniques for posterior fixation of the lumbar spine. Journal of the American Academy of Orthopaedic Surgery. 24 (6), 357-364 (2016).
  2. Gaines, R. W.

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

재인쇄 및 허가

태그

로봇 보조 내비게이션척추 유합술최소 침습 수술광학 추적 시스템3D 재구성 CT동적 참조 프레임경피 핀 삽입핸드피스 위치 설정표면 매칭 정합