Mixed Reality in wervelkolomchirurgie: de Apple Vision Pro bij biportale endoscopische lumbale fusie

Samenvatting

Dit casusrapport beschrijft het eerste gebruik van een mixed-reality head-mounted display tijdens een endoscopische fusieprocedure. De patiënt toonde een significante klinische verbetering na de operatie, met volledige verbetering van beenpijn en een progressieve verbetering van rugpijn en functionele status, die gedurende de postoperatieve controle van 7 maanden werden aangehouden.

Samenvatting

Het gebruik van mixed reality (MR) in endoscopische wervelkolomchirurgie is onlangs geïntroduceerd, wat belooft de visualisatie te verbeteren, de workflow te verbeteren en intraoperatieve besluitvorming te ondersteunen. Het succesvolle gebruik van de Apple Vision Pro (AVP) MR-headset is recentelijk gedocumenteerd tijdens biportale endoscopische wervelkolomchirurgie. Voor zover wij weten vertegenwoordigt dit geval het eerste gebruik van MR-technologie als aanvulling op biportale endoscopische wervelkolomfusie. Een 81-jarige man met een geschiedenis van lumbale stenose en graad 1 spondylolisthesis op niveau 4–5 presenteerde zich met progressief verslechterende radiculaire pijn die niet meer bestand is naar conservatieve maatregelen. Op basis van de klinische bevindingen onderging de patiënt een transforaminale lumbale interlichaamfusie (TLIF) via een biportale endoscopische benadering. De procedure omvatte endoscopische laminotomie, bilaterale decompressie, facetectomie, plaatsing van een interlichaamskooi met bottransplantatie, en posterieure wervelkolominstrumentatie en fusie. Gedurende het hele geval droeg de opererende chirurg de AVP MR Headset, die vrijwel een live endoscopisch beeld toonde over de echte omgeving zonder het operatieveld te belemmeren. De AVP consolideerde de endoscopische toevoer direct in het gezichtsveld van de chirurg, waardoor het niet nodig was om de blik te verschuiven tussen het operatieveld en externe monitoren en een ergonomischere, gestroomlijnde operatieve workflow ondersteunde. De patiënt toonde volledige verbetering van radiculaire beenpijn (VAS Been 7 → 0) en een duidelijk functioneel herstel (ODI 14% → 2%) twee maanden postoperatief, zonder intraoperatieve of postoperatieve complicaties, en deze verbeteringen bleven behouden tijdens de follow-up na zeven maanden. Dit geval toont de haalbaarheid aan om MR als aanvulling te gebruiken voor biportale endobale fusie zonder waargenomen complicaties. De AVP HMD bood een geïntegreerd zichtlijn-van-zicht platform dat de afhankelijkheid van externe monitoren verminderde en ergonomische chirurgische prestaties ondersteunde. Verder onderzoek is nodig om het effect ervan op de chirurgische efficiëntie en langetermijnresultaten voor patiënten te evalueren.

Inleiding

Biportale endoscopische wervelkolomchirurgie wordt steeds vaker toegepast als een minimaal invasief alternatief voor conventionele open benaderingen ^1,2,3. Met nauwkeurige targeting en instrumenten van klein kaliber minimaliseert biportale endoscopische wervelkolomchirurgie de verstoring van het zachte weefsel terwijl visualisatie^{maximaal wordt benut 1,2}. Daarnaast meldt de huidige literatuur een mogelijke vermindering van postoperatief gebruik van pijnstillende middelen en intraoperatief bloedverlies bij endoscopie, wat suggereert dat endoscopische technieken een gunstige optie zijn voor poliklinische wervelkolomprocedures ^4,5,6. De huidige endoscopische workflow vereist echter dat de opererende chirurg meerdere externe monitoren raadpleegt, waaronder aanvullende modaliteiten zoals fluoroscopie en intraoperatieve navigatiesystemen, naast het operatieve veld, wat potentiële ergonomische uitdagingen met zich meebrengt. Hoewel endoscopische technieken vaak een neutralere hoofdpositie bieden dan open chirurgie, zijn ergonomische uitdagingen in deze omgeving vaker gerelateerd aan handpositie, schoudervermoeidheid en lichaamshouding. Deze cumulatieve eisen dragen bij aan een verhoogde musculoskeletale belasting en cognitieve belasting.

Augmented reality (AR) legt digitale beelden over de echte omgeving, zoals gezien door gespecialiseerde brillen. Virtual reality (VR) plaatst de gebruiker in een volledig digitale wereld via een headset die de echte omgeving blokkeert. Mixed reality (MR) integreert de echte en digitale omgevingen, waardoor gebruikers gelijktijdig kunnen interageren met virtuele en echte elementen via een meeslepende headset.MR head-mounted displays (HMD's) endoscopische visualisatie direct in het gezichtsveld van de chirurg kunnen integreren, waardoor de operatieve efficiëntie verbetert en de ergonomische last van de chirurg wordt verminderd². MR is een nieuwe technologie die werkt door digitale informatie te superponeren op het echte beeld van de fysieke wereld via draagbare apparaten (zoals HMD's) en omgevingsinputs zoals de lichaamshouding van de drager, ruimtelijke mapping, objectherkenning en fysieke locaties ^7,8,9 te integreren. Al deze functies samen zorgen voor snelle toegang tot preoperatieve beelden en aanzienlijke intraoperatieve beeldvergroting die verbeterde visualisatie^{mogelijk maakt.} Meerdere MR-gebaseerde HMD-apparaten zijn gemeld in chirurgische toepassingen, waaronder de Microsoft HoloLens, en recentelijk de Apple Vision Pro (AVP)10,11,12,13. Dit caserapport heeft als doel het gebruik van de AVP HMD als intraoperatief supplement tijdens biportale endoscopische lumbale fusiechirurgie te beschrijven.

Casepresentatie:
De patiënt was een 81-jarige man die zich presenteerde met pijn in de rechterbil en bijbehorende rechter onderlede-radiculaire pijn die uitstraalde naar het laterale onderbeen en de dorsale voet. De patiënt beschreef de pijn als constant, met symptomen die verbeterden bij liggen of zitten, maar verergerden bij het lopen. Langdurige wandeling buiten de door de patiënt vastgestelde tolerantiedrempel veroorzaakt symptomen binnen 24 uur verergering, wat een klinisch significante beperking in functionele mobiliteit weerspiegelt. Er was geen darm- of blaasdysfunctie.

Diagnose, Beoordeling en Plan:
Eerdere niet-operatieve behandeling omvatte fysiotherapie, ontstekingsremmers en selectieve L4- en L5-zenuwwortelblokkades, die slechts gedeeltelijke en tijdelijke verlichting boden. Na het mislukken van conservatieve behandeling koos de patiënt ervoor om een chirurgische ingreep uit te voeren. Geïnformeerde toestemming werd verkregen na bespreking van de risico's, voordelen en alternatieven. De patiënt gaf ook toestemming voor publicatie van klinische gegevens en operatieve beelden. Preoperatieve fluoroscopische beeldvorming toonde een instabiele graad 1 anterolisthesis van L4 op L5 met milde dynamische instabiliteit, met bijbehorende multilevel degeneratieve veranderingen, waaronder vernauwing van de schijfruimte en facetartropathie, consistent met degeneratieve spondylolisthesis en lumbale stenose (Figuur 1). Preoperatieve magnetische resonantiebeeldvorming (MRI) illustreerde meervoudige degeneratieve discusziekte en facetartropathie met matige centrale kanaalstenose, bilaterale laterale recessenstenose en een rechtszijdige neuroforaminale vernauwing bij L4-L5 (Figuur 2).

Protocol

1. MR-integratieworkflow

1. De digitale endoscopische videoconsole-uitgang was aangesloten op een NDI-encoder met een HDMI-kabel.
2. De NDI-encoder was verbonden met een speciale Wi-Fi-router via een Ethernet-kabel, en de Wi-Fi-router was verbonden met de AVP.
3. De instellingen van de Wi-Fi-router waren geoptimaliseerd om een snelle en betrouwbare verbinding te garanderen.
4. De HMD werd op het hoofd van de chirurg geplaatst en de digitale 4K-videoprojectie werd op het gezichtsveld van de chirurg gezet voordat hij in de procedure werd gescrubd.
5. Zodra de chirurgische portalen waren gevestigd, werd de endoscopische videofeed via de HMD in het gezichtsveld van de chirurg geprojecteerd. De MR HMD werd gedurende de hele procedure gedragen en het virtuele display werd uitsluitend bediend via handgebaren in de lucht (Figuur 3).
   OPMERKING: Het geschatte latentiebereik gemeten door het NDI-analysesysteem was 50–70 ms, wat voor het menselijk oog onwaarneembaar is en eventuele vertraging tijdens de operatie minimaliseert. De digitale 4K-videoprojectie kan op elke plek in de ruimte worden geplaatst en de grootte kan worden aangepast met handgebaren. De steriliteit blijft gedurende het hele spel behouden, aangezien de Apple Vision Pro uitsluitend wordt bestuurd via handgebaren in de lucht—zoals het tikken van wijsvinger en duim, knellen en slepen, of vegen—die geen fysiek contact vereisen met enig oppervlak, apparaat of chirurgisch veld.

2. Chirurgische ingreep

1. Anesthesie en patiëntpositie
   1. De patiënt werd geïdentificeerd en gemarkeerd in het preoperatieve wachtgebied.
   2. Na de inleiding van algehele narcose werd de patiënt op buikligging gelegd op een OSI Jackson-tafel met alle botprominenties adequaat gevoerd.
   3. Voorafgaand aan de incisie werden profylactische intraveneuze antibiotica en 1 g tranexaminezuur toegediend.
   4. Sequentiële compressieapparaten werden gedurende de procedure toegepast op beide onderste ledematen voor profylaxe tegen diepe veneuze trombose.
2. Preoperatieve lokalisatie en markering
   1. De huid was voorbereid en gedrapeerd op de gebruikelijke steriele manier.
   2. Fluoroscopie werd gebruikt om het operatieniveau te lokaliseren. Het L4–5-niveau werd fluoroscopisch bevestigd en de middenlijnen en mediale pedikellijnen werden gemarkeerd. De geplande incisieplaatsen waren gemarkeerd (Figuur 3).
   3. Na huid- en fasciale incisies werden sequentiële dilatatoren gebruikt om een kanaal door de zachte weefsels te creëren.
   4. De adventitia (periostale bindweefsellaag) werd stomp gedissecteerd vanaf de ipsilaterale lamina met behulp van de zachte weefseldissector. Een halfbuisvormige retractor werd door het werkportaal geplaatst om de uitlaatkanaal te behouden.
3. Endoscopische procedure
   1. Een 0° artroscopische camera werd in het kijkportaal geplaatst.
   2. Een L4–5 laminotomie werd uitgevoerd met een snelle braam door het werkportaal, die tot aan het niveau van het ligamentum flavum werd geboren.
   3. De aanhechtingen van het ligamentum flavum werden omringend losgemaakt met behulp van Kerrisons en gebogen curettes. Het ligamentum flavum werd en bloc verwijderd met behulp van een hypofyse-rongeur.
   4. De inferieure en superior articulaire uitsteeksels aan de ipsilaterale zijde werden met een osteotoom verwijderd om de facetectomie uit te voeren. Het bot uit de facetectomie werd geoogst en verwerkt voor autograft.
   5. Kambins driehoek werd geïdentificeerd, er werd een annulotomie uitgevoerd en oppervlakkig schijfmateriaal werd verwijderd met een annulair mes.
   6. De schijfruimte werd voorbereid met een combinatie van scheermachines, curettes en hypofyse-rongeurs om schijfmateriaal en de kraakbeeneindplaten te verwijderen.
   7. De autograft die uit de facetectomie werd gehaald, werd in de schijfruimte gepropt. De interbody-kooi werd in de schijfruimte gedrukt.
   8. De positie van de kooi werd bevestigd met fluoroscopie, waarna de kooi werd uitgebreid tot de definitieve configuratie. De kooi en schijfruimte werden opgevuld met gedemineraliseerde botmatrix allograft.
   9. Hemostase werd bereikt met behulp van radiofrequente stolling, absorbeerbare hemostatische middelen en botwas. De endoscopische camera en het werkkanaal werden verwijderd.
4. Percutane instrumentatie
   1. Fluoroscopie werd gebruikt om de huidincisies te lokaliseren. Huid- en fasciale incisies werden gemaakt, en een stompe dissectie werd door de diepe fascia uitgevoerd om de facetgewrichten en dwarsuitsteeksels bloot te leggen.
   2. Een Jamshidi-naald was gedoken aan de zijwand van de linker L4-pedicle. AP en laterale fluoroscopie werden gebruikt om de juiste naaldbaan en positie te bevestigen, waarna de naald werd naar het 25 mm punt verplaatst (Figuur 4).
   3. Een geleidingsdraad werd naar het wervellichaam gebracht en de Jamshidi-naald werd verwijderd. De passende pedikelschroef werd opgemeten en geplaatst. Dit proces werd herhaald voor de rechter L4-pedicle en de bilaterale L5-schroeven.
   4. Passende stangen werden over de schroeftulpen geplaatst en de stelschroeven werden geplaatst. De stelschroeven werden eindelijk aangedraaid.
   5. Alle geleiders werden verwijderd en er werden definitieve AP- en laterale fluoroscopische beelden gemaakt om een bevredigende hardwarepositionering te bevestigen (Figuur 5).
   6. De wonden werden gelaagd gesloten en er werd een subfasciale drain geplaatst.
      OPMERKING: De patiënt werd geëtubeerd en overgebracht naar de post-anesthesieafdeling na bevestiging van stabiele toestand. Het geschatte bloedverlies en de intraoperatieve complicaties zijn gedocumenteerd.

3. Postoperatieve zorg en vervolg

1. De postoperatieve pijn werd adequaat onder controle gebracht en de chirurgische drain werd verwijderd vóór ontslag. De patiënt werd op de dag van de operatie ontslagen.
2. De patiënt kreeg de instructie om gewicht te dragen zoals verdragen en de standaard wervelkolomvoorzorgsmaatregelen te volgen—het vermijden van diepe wervelkolombuiging, het tillen van meer dan 10 pond en overmatig draaien—gedurende 3 maanden postoperatief.
3. Routinematige klinische follow-up was gepland na 2 weken, 2 maanden, 6 maanden en 1 jaar postoperatief.
4. Bij elk vervolgbezoek werden visuele analoge schaal (VAS) scores voor rug- en beenpijn en de Oswestry Disability Index (ODI) geregistreerd om postoperatieve pijn en functionele uitkomsten te beoordelen.

Resultaten

Klinische uitkomsten
Direct postoperatief rapporteerde de patiënt een VAS-score voor rugpijn van 6/10 en een VAS-score voor beenpijn van 0/10. Motorisch onderzoek toonde 5/5 sterkte aan in alle L2–S1 myotomen, met intact gevoel in de bilaterale L2–S1 dermatomale verdelingen.

Bij de controle na twee weken rapporteerde de patiënt een verbetering van rugpijn tot 3/10, terwijl de pijn in de been 0/10 bleef. De ODI-score bij dit bezoek was 54%.<...

Discussie

Voor zover wij weten is dit het eerste gerapporteerde geval dat de haalbaarheid aantoont van het integreren van de AVP HMD als intraoperatieve aanvulling in een endoscopische fusieoperatie. De patiënt vertoonde vroege symptomatische verbetering, met volledige verbetering van beenpijn en verbetering van rug en functionele toestand binnen 2 maanden na de operatie, en zal in de longitudinale periode worden gemonitord op veranderingen in het symptoomverloop. Het is vermeldenswaard dat de tij...

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel

Naam	Bedrijf	Catalogusnummer	Opmerkingen
dualPortal Semitubular Cannula	Amplify Surgical
dualPortal Sequential Dilators	Amplify Surgical
dualPortal T-Handle	Amplify Surgical
DualX TLIF Cage Inserter	Amplify Surgical
DualX TLIF Expandable TLIF Cage	Amplify Surgical
DualX TLIF Locking Screw	Amplify Surgical
DualX Bone graft funnel and inserter	Amplify Surgical
dualPortal Kerrison rongeurs	Amplify Surgical
dualPortal Curved curettes	Amplify Surgical
dualPortal Pituitary ronguers	Amplify Surgical
dualPortal Nerve hook	Amplify Surgical
dualPortal Ball tipped probe	Amplify Surgical
dualPortal Penfield dissectors	Amplify Surgical
dualPortal Annular dissector	Amplify Surgical
dualPortal Scope retractor	Amplify Surgical
dualPortal Hemostatic agent applicator tip	Amplify Surgical
Arthroscope, 0 grade	Stryker
High speed burr, 3 mm diamond matchstick tip	Stryker
Shaver, 4 mm oval fluted bone cutting tip	Arthrex
Radiofrequency wand, 90 grade	Arthrex
Radiofrequency wand, 50 grade small tip	Arthrex
Irrigation pump tubing	Arthrex
Surgifoam	Ethicon
DBM fiber allograft	Seaspine
NDI analyses system
MR Integration hardware
OSI Jackson table
tranexamic acid