11 mei 2020
Dit artikel presenteert een gestandaardiseerde chirurgische techniek voor robot-ondersteunde pedicle schroef plaatsing met behulp van robot-ondersteunde navigatiesystemen. We presenteren een stapsgewijs protocol en beschrijven de workflow en voorzorgsmaatregelen van deze procedure.
Dit robot-ondersteunde navigatiesysteem is zeer effectief, nauwkeurig en veilig. Het biedt een vriendelijke gebruikersinterface en automatisch gecompenseerd handstuk voor pedicle schroef vervanging. Het puntwijzerstuk van dit systeem heeft een parallelle platformarchitectuur, die de voordelen heeft van een sterk laadvermogen, snelle positioneringssnelheid, draagbaarheid, kleine voetafdruk en hoge kromloopbaarheid.
Dit systeem kan worden gebruikt om minimaal invasieve operaties, gecompliceerde kyphoïde scoliose misvormingen en andere uitdagende gevallen uit te voeren. We zijn van plan om het Robotica systeem te gebruiken in andere chirurgische ingrepen, zoals zenuwdecompressie. In tegenstelling tot een traditionele chirurgische methoden, dit systeem maakt gebruik van een unieke technologie die visualisatie van de chirurgische doelen en operatie stappen binnen de applicatie-interface mogelijk maakt.
Het demonstreren van de procedure met mij zal worden Chin-Wei Chen en Xiu-Yun Xiao, ingenieurs van Point Robotics. Na anesthesie en draperen, plaats een percutane draad met een laag van 1,5 millimeter op de achterste iliacale kam om het fiduciale frame te verankeren aan het iliacale bot van het zaagbot en controleer het ingangspunt onder fluoroscopie. Markeer het ingangspunt met inkt.
Gebruik een boormachine set tot 1.000 omwentelingen per minuut om de eerste percutane pin in de achterste iliacale kam van de patiënt te steken. Gebruik de pin om fiducial frame te verankeren en het frame aan te passen totdat het wordt herkend door de optische tracking camera. Wanneer het frame in positie is, gebruikt u een schroevendraaier om het frame aan de pin te bevestigen en gebruik de boor om de tweede percutane pin in te voegen, waardoor het frame verder wordt beveiligd met de tweede pin.
Markeer het chirurgische veld met inkt en gebruik een chirurgische scalpel om een huidincisie langs het merk te maken. Gebruik vervolgens een schroevendraaier om het frame vast te stellen aan het ruggenmergproces van belang en laat de chirurg bevestigen dat het frame stevig verankerd is. Voer voor ruimtelijke etikettering en registratie de dynamische referentieframebewakingsinterface in naar de Point Spine Navigation System-software met meerdere vlakke weergaven.
Alle dynamische referentieframes moeten zich binnen het gezichtsveld van het optische volgsysteem bevinden. Wanneer de dynamische referentiekadervectorpijl wordt weergegeven, is de tracker stabiel herkend door het trackingsysteem. Om een correcte registratie te garanderen, selecteert u ten minste vier niet-coplanaire functiepunten op de preoperatieve 3D-reconstructie-CT-beelden van de patiënt.
Gebruik de punt van de sonde om in contact te blijven met het eerste functiepunt binnen het eigenlijke chirurgische gebied. Druk vervolgens op Probe Selection om het toegangspunt te bevestigen. Wanneer alle functiepunten zijn bevestigd, drukt u op Berekening'Het systeem berekent het resultaat van de oriëntatiepuntregistratie en presenteert deze in de software-interface.
Wanneer de acceptatiecriteria voor de nauwkeurigheid van de registratie voldoen aan de behoeften van de klinische indicaties, gebruikt u de sondetip. Neem voortdurend contact op met elk punt op het botoppervlak in het eigenlijke chirurgische gebied en druk op de probe selection'button om de toegangspunten te bevestigen. Wanneer ten minste 50 pic punten zijn bevestigd, druk op Berekening'Het systeem zal het oppervlak matching resultaat berekenen en presenteren op de software-interface.
Zodra het registratieresultaat is geaccepteerd, gebruikt u de sonde om de voor de hand liggende anatomische oriëntatiepunten van het eigenlijke chirurgische gebied te selecteren voor bevestiging. Om de robot te monteren, hoek het handstuk in de ruimte, zodat de twee cirkels die de hoek van het handstuk samenvallen in de software-interface. Pas vervolgens horizontaal en verticaal de positie van het handstuk aan, zodat de stippen die de positie van het handstuk in de software-interface vertegenwoordigen, worden uitgelijnd op de toegangspunten van het geplande pad.
We raden aan om vertrouwd te raken met de first person oriëntatie van de gebruikersinterface en de beweging die we hier hebben van de handheld robot voordat we een operatie proberen. Activeer de boorfunctie van het handstuk om de pedicel voor te bereiden en boort u de instrumenten die aan de voorkant langs het geplande pad zijn gemonteerd. Gebruik de C-arm om de positie van de K-pin en de trocar te bevestigen en gebruik de voorste/achterste weergave om te bepalen of het instrument zich bevindt in het ovale gebied gevormd door de pedicle in het perspectiefbeeld.
Bepaal vervolgens, onder de zijstand, of het instrument zich binnen het bereik van de pedicle en de wervels bevindt. Wanneer de K-pin en trocar posities geschikt zijn voor de procedure, vervang ze door geleide draden en steek de pedicle schroeven door de geleide draden. In een eerdere studie, een low-overall schroef malposition rate van 1,7%van een totaal van 59 schroeven geplaatst op 34 gezien wervels door het Point Spine Navigation System werd aangetoond.
Geen spinale kanaal perforaties of verwondingen aan andere grote schepen werden waargenomen en alle van de pedicle schroeven werden geplaatst binnen de veilige zone. De robot kan, niet alleen boren, maar ook zelfs zachte weefsel manipulaties uit te voeren vanwege de hoge nauwkeurigheid van de robot, veel chirurgische ingrepen kunnen veilig worden uitgevoerd. Ons team is momenteel gericht op het maken van de gebruiker leercurve gemakkelijker en het verstrekken van een ondersteunende arm om het gewicht van het handstuk te verminderen.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Dit artikel presenteert een gestandaardiseerde chirurgische techniek voor robotgeassisteerde plaatsing van pedikelschroeven met behulp van robotgeassisteerde navigatiesystemen. Het systeem is effectief, accuraat en veilig, en biedt een gebruiksvriendelijke interface voor chirurgen.
Robot-ondersteunde navigatiesystemen pakken kritieke uitdagingen in de orthopedische chirurgie aan door de precisie en veiligheid bij het plaatsen van pedikelschroeven te verbeteren, een procedure met aanzienlijke gevolgen voor de resultaten van spinale fusies. De technologie ondersteunt de voorspelbare betrouwbaarheid bij de chirurgische planning en uitvoering, met name bij complexe anatomieën en minimaal invasieve benaderingen, waardoor de variabiliteit die samenhangt met de ervaring van de chirurg wordt verminderd. Dit positioneert het systeem als een waardevol instrument voor het verminderen van risico's bij procedures met een grote impact in preklinische en translationele onderzoekssituaties, waar anatomische getrouwheid en procedurele reproduceerbaarheid van essentieel belang zijn.
Het systeem integreert in het continuüm van preklinisch onderzoek door betrouwbare chirurgische interventie in spinale modellen mogelijk te maken, wat de overgang ondersteunt van doelwitvalidatie naar effectiviteitstesten in orthopedische en neurologische toepassingen.