척추 수술에서의 혼합현실: 양측 내시경 요추 융합술의 애플 비전 프로

요약

이 사례 보고서는 내시경 융합 수술 중 혼합현실 헤드마운트 디스플레이의 최초 사용을 설명합니다. 환자는 수술 후 7개월간의 추적 관찰 기간 동안 다리 통증이 완전히 사라지고 허리 통증과 기능 상태가 점진적으로 개선되는 의미 있는 임상적 호전을 보였습니다.

초록

최근 내시경 척추 수술에서 혼합 현실(MR)의 사용이 도입되어, 시각화 향상, 업무 흐름 개선, 수술 중 의사결정 지원에 기여할 것으로 기대됩니다. 최근 양심 내시경 척추 수술 중 Apple Vision Pro(AVP) MR 헤드셋의 성공적인 사용이 문서화되었습니다. 우리가 아는 한, 이 사례는 양문관 내시경 척추 유합술에 보조 수단으로 MR 기술을 처음 사용한 사례입니다. 요추 협착증과 1등급 척추전위증(4–5단계 병력)이 있는 81세 남성은 보존적 치료에도 불능인 점진적으로 악화되는 신경근 통증을 보고하였다. 임상 소견에 따르면, 환자는 양심문 내시경 접근법을 통해 경공 요추 체간 융합술(TLIF)을 받았습니다. 수술에는 내시경 라미노토미, 양측 감압술, 안면절제술, 골이식이 포함된 체간 케이지 삽입, 후방 척추 기구 삽입 및 유합술이 포함되었습니다. 수술 전반에 걸쳐 수술 외과의는 AVP MR 헤드셋을 착용하여 실제 환경을 가로지르지 않고 실제 환경을 실시간으로 보여주었습니다. AVP는 내시경 피를 외과의사의 시야 안으로 직접 통합하여 수술 부위와 외부 모니터 사이를 오갈 필요가 없애고, 보다 인체공학적이고 효율적인 수술 과정을 지원합니다. 환자는 수술 후 2개월 시점에 신경상 다리 통증(VAS 7 → 0)과 현저한 기능 회복(ODI 14% → 2%)을 보였으며, 수술 중·수술 후 합병증 없이 7개월 추적 관찰 기간 동안 이러한 개선을 유지하였습니다. 이 사례는 합병증 없이 양쪽 내시경 요추 유합술의 보조 치료로 MR을 사용할 수 있음을 입증합니다. AVP HMD는 외부 모니터에 대한 의존도를 줄이고 인체공학적 수술 성능을 지원하는 통합 시야 시각화 플랫폼을 제공했습니다. 수술 효율성과 장기 환자 결과에 미치는 영향을 평가하기 위해서는 추가 연구가 필요합니다.

서론

양문맥 내시경 척추 수술은 기존 개복 접근법에 대한 최소 침습 대안으로 점점 더 채택되고 있습니다 ^1,2,3. 정밀 표적 지정과 소구경 기구를 통해 양문맥 내시경 척추 수술은 연부 조직 파괴를 최소화하고 시각화를 극대화합니다 ^1,2. 또한, 현재 문헌에서는 내시경 시술로 수술 후 진통제 사용 및 수술 중 출혈이 감소할 가능성이 보고되어 외래 척추 시술에 내시경 기법이 유리한 선택지로 작용할 가능성을 시사^합니다. 하지만 현재의 내시경 업무 흐름은 수술 부위 외에도 투시 투시, 수술 중 내비게이션 시스템 등 여러 외부 모니터를 참조해야 하므로 인체공학적 문제가 발생할 수 있습니다. 내시경 기법은 개방 수술에 비해 머리 위치를 더 중립적으로 제공하지만, 이 환경에서의 인체공학적 문제는 주로 손 위치, 어깨 피로, 신체 자세와 관련이 더 큽니다. 이러한 누적된 요구는 근골격계 부담과 인지 부담을 증가시킵니다.

증강현실(AR)은 특수 안경을 통해 본 디지털 이미지를 실제 환경에 겹쳐 보입니다. 가상현실(VR)은 실제 환경을 차단하는 헤드셋을 통해 사용자를 완전히 디지털 세계에 배치합니다. 혼합 현실(MR)은 현실과 디지털 환경을 통합하여 사용자가 몰입형 headset.MR 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 통해 가상 및 현실 요소와 동시에 상호작용할 수 있게 하며, 이를 통해 내시경 시각화를 외과의사의 시야에 직접 통합하여 수술 효율성을 높이고 외과의의 인체공학적 부담을 줄여줍니다². MR은 웨어러블 장치(예: HMD)를 통해 디지털 정보를 실제 물리적 시야에 겹쳐 놓고, 착용자의 신체 위치, 공간 매핑, 물체 인식, 물리적 위치^등 환경 입력을 통합하는 새로운 기술입니다. 7^{, 8, 9}. 이 모든 기능이 결합되어 수술 전 이미지를 빠르게 확보할 수 있고, 수술 중 영상 확대가 크게 향상되어 시각 향상을 가능하게 합니다 ^2,10. 마이크로소프트 홀로렌즈와 최근에는 애플 비전 프로(AVP)^{10, 11, 12, 13} 등 여러 MR 기반 HMD 기기가 외과 응용 분야에서 보고되었습니다. 이 증례 보고서는 양심문 내시경 요추 유합 수술 중 AVP HMD를 수술 중 보조 장치로 사용하는 사례를 설명하는 것을 목표로 합니다.

사례 발표:
환자는 81세 남성으로, 오른쪽 엉덩이 통증과 함께 오른쪽 하체 신경근통이 외측 하퇴 및 등발로 방사되는 증상을 보였습니다. 환자는 통증이 지속적이었으며, 누워 있거나 앉아 있을 때는 증상이 호전되지만 걷을 때는 악화된다고 설명했습니다. 환자의 확립된 내성 임계치를 초과하는 장기간 보행은 24시간 이내에 증상 악화를 유발하며, 이는 기능적 이동성에 대한 임상적으로 유의미한 제한을 반영합니다. 장이나 방광 기능 장애는 없었다.

진단, 평가 및 계획:
이전의 비수술적 치료에는 물리치료, 항염증제, 선택적 L4 및 L5 신경근 차단술이 포함되었으며, 이는 부분적이고 일시적인 완화만을 제공했습니다. 보존적 치료가 실패한 후, 환자는 수술적 개입을 선택했습니다. 위험, 이점 및 대안에 대한 논의 후 사전 동의가 이루어졌습니다. 환자는 임상 데이터와 수술 영상 공개에 동의도 제공했다. 수술 전 형광투시 영상 검사에서 L5 부위의 L4 전방전위증이 불안정하게 나타나 경미한 동적 불안정성이 동반되었고, 디스크 공간 좁힘과 후관절병증 등 다층 퇴행성 변화가 동반되었으며, 이는 퇴행성 척추전위증과 요추 협착증과 일치하였습니다(그림 1). 수술 전 자기공명영상(MRI)은 다발성 퇴행성 디스크 질환과 중등도 중심관 협착증, 양측 측측 침입 협착증, 그리고 L4-L5 부위의 오른쪽 신경공 협착이 나타나는 후관절병증을 보여주었습니다(그림 2).

프로토콜

1. MR 통합 워크플로우

1. 디지털 내시경 비디오 콘솔 출력은 HDMI 케이블을 이용해 NDI 인코더에 연결되었습니다.
2. NDI 인코더는 이더넷 케이블을 통해 전용 Wi-Fi 라우터에 연결되었고, Wi-Fi 라우터는 AVP에 연결되었습니다.
3. Wi-Fi 라우터 설정은 빠르고 안정적인 연결을 보장하기 위해 최적화되었습니다.
4. HMD는 외과의사의 머리에 장착되었고, 디지털 4K 비디오 프로젝션은 수술 전에 외과의사의 시야에 맞춰져 시술에 삽입되었습니다.
5. 수술 포털이 설치되면, 내시경 영상 피드는 HMD를 통해 외과의사의 시야에 투사되었습니다. MR HMD는 시술 내내 착용되었고, 가상 디스플레이는 오직 공중에서 손짓을 통해서만 상호작용했습니다(그림 3).
   참고: NDI 분석 시스템이 측정한 추정 지연 범위는 50–70 ms로, 인간의 눈에 인지하기 어려워 수술 중 지연을 최소화합니다. 디지털 4K 비디오 프로젝션은 공간의 어떤 위치에 배치할 수 있으며, 손짓으로 크기를 조절할 수 있습니다. 애플 비전 프로는 검지와 엄지손가락을 맞대거나, 집거나 끌거나, 스와이프하는 등 공중에서 손짓을 통해 조작할 수 있어 표면, 기기, 수술 부위와 신체 접촉이 전혀 필요 없기 때문에 무균성을 유지합니다.

2. 외과 절차

1. 마취 및 환자 위치
   1. 환자는 수술 전 대기 구역에서 신원 확인 및 표시되었습니다.
   2. 전신마취 유도 후, 환자는 OSI 잭슨 테이블에 엎드려 모든 뼈 돌출부에 적절히 패딩이 부착되었습니다.
   3. 절개 전에 예방적 정맥 주사 항생제와 1g 트라넥사믹산 투여하였다.
   4. 심부정맥혈전증 예방을 위해 양쪽 하지에 순차적인 압박 장치가 적용되었습니다.
2. 수술 전 위치 및 마킹
   1. 피부는 평소처럼 무균 상태로 준비되고 덮여 있었다.
   2. 수술 부위를 찾기 위해 투시 검사를 사용했습니다. L4–5 부위는 투시로 확인되었고, 정중선과 내측 박추선이 표시되었습니다. 계획된 절개 부위는 표시되었습니다(그림 3).
   3. 피부 및 근막 절개 후에는 연조직을 통과하는 관로를 만들기 위해 순차적인 확장기를 사용했습니다.
   4. 은폐막(골막 결합조직층)은 연조직 해부기를 사용해 동측 층에서 둔하게 해부하였다. 유출 경로를 유지하기 위해 반관형 견인기가 작동 포털을 통해 삽입되었습니다.
3. 내시경 수술
   1. 0° 관절경 카메라가 관측 포털에 도입되었습니다.
   2. L4–5 라미노토미는 고속 버를 작동 포털을 통해 인대 플라벵 수준까지 파내는 방식으로 시행되었습니다.
   3. 인대 부착부는 케리슨과 곡선 커렛을 사용해 원형 분리되었습니다. 인대는 뇌하수체 롱게르(Lengeur)를 이용해 한 덩어리로 절제되었다.
   4. 동측의 하부 및 상부 관절 돌기들은 골절제기로 절제되어 얼굴 절제술을 시행하였다. 얼굴 절제술에서 나온 뼈는 채취되어 자가 이식을 위해 처리되었습니다.
   5. 캄빈의 삼각형이 확인되었고, 환상절개술이 시행되었으며, 표재 디스크 물질은 환형 칼로 제거되었다.
   6. 디스크 공간은 면도기, 커렛, 뇌하수체 롱저를 조합하여 디스크 물질과 연골 말판을 제거했습니다.
   7. 얼굴 절제술에서 채취한 자가이식은 디스크 공간에 채워졌습니다. 인터바디 케이지가 디스크 공간에 충돌했습니다.
   8. 케이지 위치는 투시로 확인되었고, 케이지는 최종 구성으로 확장되었습니다. 케이지와 디스크 공간은 탈광화된 골 매트릭스 동형이식으로 다시 채워졌습니다.
   9. 고주파 응고, 흡수성 정혈제, 골 왁스를 사용하여 지혈을 달성했습니다. 내시경 카메라와 작업 채널은 제거되었습니다.
4. 경피적 기구
   1. 피부 절개를 찾기 위해 투시법을 사용했습니다. 피부와 근막 절개가 이루어졌고, 깊은 근막을 통해 둔한 박리를 통해 후관절과 횡돌기를 노출시켰다.
   2. 왼쪽 L4 추단 외벽에 잠시디 바늘이 꽂혔습니다. 적절한 바늘 궤적과 위치를 확인하기 위해 AP 및 측면 투시를 사용했고, 바늘은 25mm 지점까지 이동했습니다(그림 4).
   3. 가이드와이어가 척추 몸체에 삽입되었고, 잠시디 바늘이 제거되었습니다. 적절한 크기의 페디클 스크류를 측정하고 삽입했습니다. 이 과정은 오른쪽 L4 박자와 양쪽 L5 나사에도 반복되었습니다.
   4. 적절한 크기의 막대가 스크류 튤립 위에 놓이고, 세트 스크류가 설치되었습니다. 마침내 고정 나사가 조여졌다.
   5. 모든 가이드를 제거하고, 최종 AP 및 측면 형광투시 이미지를 얻어 하드웨어 위치 확인이 만족스러웠습니다(그림 5).
   6. 상처는 층층이 닫히고, 근막하 배액관이 삽입되었습니다.
      참고: 환자는 안정된 상태가 확인된 후 기관관을 제거하고 마취 후 치료실로 이송되었습니다. 추정된 출혈량과 수술 중 합병증이 문서화되어 있습니다.

3. 수술 후 관리 및 추적 관찰

1. 수술 후 통증은 적절히 조절되었고, 퇴원 전에 수술용 배액관을 제거하였습니다. 환자는 수술 당일에 퇴원했습니다.
2. 환자는 수술 후 3개월 동안 허용 가능한 체중을 지탱하고 표준 척추 주의사항—깊은 척추 굴곡 피기, 10파운드 이상 들기, 과도한 비틀기 등—을 준수하도록 지시받았습니다.
3. 정기 임상 추적 관찰은 수술 후 2주, 2개월, 6개월, 1년에 예약되었습니다.
4. 각 추적 방문에서 허리 및 다리 통증에 대한 시각 아날로그 척도(VAS) 점수와 오스웨스트리 장애 지수(ODI)를 기록하여 수술 후 통증과 기능적 결과를 평가하였습니다.

결과

임상 결과
수술 직후 환자는 VAS 요통 점수가 6/10, VAS 다리 통증 점수가 0/10을 보고했습니다. 운동 검사 결과 모든 L2–S1 근체에서 5/5 강도가 확인되었고, 양측 L2–S1 피부 분포 전반에 걸쳐 감각이 온전함이 유지되었습니다.

2주 추적 관찰에서 환자는 허리 통증이 3/10까지 호전되었고, 다리 통증은 0/10으로 유지되었습니다. 이번 방문 당시 ODI 점수는 54%였다.

수술 후 2개월 추적 관찰에서 VAS 요통은 2/10으로 개선되었고, 다리 통증은 0/10으로 유지되었으며, ODI는 2%로 감소하여 수술 전 기준치보다 낮았습니다(표 1).

토론

우리가 아는 한, 이는 AVP HMD를 내시경 유합 수술에서 수술 중 보조 장치로 통합하는 것이 실현 가능함을 입증한 최초의 사례입니다. 환자는 수술 후 2개월 이내에 다리 통증이 완전히 사라지고 허리 및 기능 상태가 개선되는 조기 증상 개선을 보였으며, 증상 경과 변화에 대해 종단적으로 계속 모니터링할 예정입니다. 수술 후 2주 추적 관찰에서 관찰된 일시적인 기능 악화는 요추 유합 후 예상되는 조기 회복 패턴과 일치하며, 수술 후 통증, 활동 제한, 연부 조직 치유 과정에서 보고된 장애가 일시적으로 증가하는 경우가 많으며, 이후 점진적인 기능 개선이 이어지는 것으로 보인다^14,15.

수술 중 MR 통합은 외과의사의 직접 시야 내에서 고해상도 내시경 시각화를 제공하여 수술 부위와 수술 모니터 사이에서 반복적인 시선 ...

재료

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