Artykuł metodologiczny

Zrobotyzowany system nawigacji Spine do umieszczania pedikularnych

8.6K wyświetleń

DOI:

10.3791/60924

11 maja 2020

W tym artykule

Podsumowanie

Ten artykuł przedstawia ustandaryzowaną technikę chirurgiczną do wspomaganego przez roboty umieszczania pedikularnych za pomocą systemów nawigacyjnych wspomaganych przez roboty. Przedstawiamy protokół krok po kroku i opisujemy przebieg pracy oraz środki ostrożności związane z tą procedurą.

Streszczenie

Implantacja śrubą pedikularną ma doskonałe efekty leczenia i jest często stosowana przez chirurgów w chirurgii zespolenia kręgosłupa. Jednak ze względu na złożoność anatomii ludzkiego ciała, ten zabieg chirurgiczny jest trudny i wymagający, szczególnie w chirurgii małoinwazyjnej lub u pacjentów z wadami wrodzonymi i deformacją kifoskoliozy. Oprócz wyżej wymienionych czynników, doświadczenie chirurgiczne i technika chirurga wpływają również na wskaźniki rekonwalescencji i powikłania pacjentów po operacji chirurgicznej. Dlatego dokładne wykonanie implantacji przeznasadowej jest stałym tematem powszechnej troski chirurgów i pacjentów. W ostatnich latach, wraz z rozwojem technologicznym, stopniowo przyjęto zrobotyzowane systemy nawigacji. Te zrobotyzowane systemy nawigacji zapewniają chirurgom pełne planowanie przedoperacyjne przed operacją. System zapewnia zrekonstruowane w 3D obrazy każdego kręgu, dzięki czemu chirurdzy mogą szybciej zrozumieć cechy fizjologiczne pacjenta. Zapewnia również obrazy 2D płaszczyzn strzałkowych, czołowych, osiowych i skośnych, dzięki czemu chirurdzy mogą dokładnie wykonać plan rozmieszczenia pedikularnych.

Poprzednie badania wykazały skuteczność systemów nawigacji wspomaganych przez roboty w procedurach implantacji pedikularnych, w tym oceny dokładności i bezpieczeństwa. Ten protokół krok po kroku ma na celu nakreślenie ustandaryzowanej notatki dotyczącej techniki chirurgicznej dotyczącej umieszczania pedikularnych wspomaganych przez robota.

Wprowadzenie

W dziedzinie chirurgii kręgosłupa, chirurgia zespolenia kręgosłupa jest podstawowym zabiegiem chirurgicznym, szczególnie mocowanie śrubą przeznasadową tylnej, która może zapewnić trójkolumnowe podparcie kręgów i zwiększyć siłę biomechaniki; tym samym stała się jedną z najczęściej stosowanych procedur chirurgicznych1. W wielu wczesnych badaniach potwierdzono kliniczny efekt implantacji tylnej szypułkowej, która jest szeroko stosowana w chirurgii w przypadku wielu różnych schorzeń kręgosłupa, takich jak zwyrodnienia, urazy i skomplikowane schorzenia kręgosłupa2.

Jednakże, mimo że operacja tylnego odcinka lędźwiowego kręgosłupa może osiągnąć doskonałe efekty leczenia, jest nadal ryzykowna ze względu na anatomię ludzkiego ciała. W pobliżu szypułki znajduje się wiele ważnych struktur tkankowych, takich jak ośrodkowy układ nerwowy, korzenie nerwowe i główne naczynia krwionośne. Uszkodzenie tych tkanek podczas zabiegu chirurgicznego może spowodować poważne powikłania, takie jak urazy naczyniowe, deficyty neurologiczne lub poluzowanie2,3. Ponadto chirurdzy i personel są narażeni na dodatkowe promieniowanie, szczególnie w przypadku małoinwazyjnych zabiegów kręgosłupa4. Chirurdzy mogą odczuwać zmęczenie i drżenie rąk po długich i żmudnych zabiegach chirurgicznych kręgosłupa, takich jak zakładanie, osteotomia kości i dekompresja nerwów5.

Niezadowalająca szybkość procedury zakładania pedikularnych wymusiła propozycję zastosowania systemu nawigacji wspomaganego robotem w operacjach kręgosłupa w celu poprawy dokładności operacji i bezpieczeństwa pacjentów. Kilka badań nad zrobotyzowanymi systemami nawigacji wykazało poprawę bezpieczeństwa, dokładności i precyzji umieszczania pedikularnych, a także zmniejszenie narażenia na promieniowanie i skrócenie czasu operacji6,7,8,9,10. Jednak aby osiągnąć ten cel, nadal należy zająć się dokładnym planowaniem trajektorii, planowaniem przedoperacyjnym z obrazami, kompleksowym systemem robotycznym z urządzeniem mocującym oraz oprogramowaniem do sterowania robotem. Niniejsze badanie koncentruje się na opisie struktury robota i przebiegu pracy samodzielnie opracowanego systemu nawigacji (tj. systemu nawigacji punktowej kręgosłupa (PSNS)) do operacji umieszczania pedikularnych wspomaganych przez roboty.

Opis systemu i protokół chirurgiczny
Sieć PSNS składa się ze stacji roboczej nawigacji, która zawiera następujące elementy. (1) Istnieje oprogramowanie interfejsu użytkownika odpowiedzialne za odczyt obrazu poprzez trójwymiarową (3D) rekonstrukcję, planowanie przedoperacyjne, obliczanie przestrzennych zależności kinematycznych i rejestrację. (2) PSNS wykorzystuje optyczne systemy naprowadzania na podczerwień do śledzenia pozycji przestrzennej robotów chirurgicznych i pacjentów. System naprowadzania optycznego na podczerwień składa się z następujących elementów: (i) trackera optycznego, który aktywnie emituje światło podczerwone i wykonuje pozycjonowanie stereo za pomocą podwójnej kamery (Rysunek 1); (ii) kulę znacznika, której powierzchnia pokryta jest powłoką odblaskową o właściwościach odblaskowych umożliwiających precyzyjne śledzenie narzędzia; oraz (iii) narzędzie z dynamicznym układem odniesienia (DRF), które składa się z podstawy i czterech sfer znaczników. Aby uniknąć błędu identyfikacji systemu śledzenia, każde urządzenie ma unikalną konstrukcję DRF i nie można ich udostępniać sobie nawzajem. Zastosowany DRF obejmuje ramkę podstawy (BF) przymocowaną do podstawy rękojeści w celu potwierdzenia pozycji rękojeści, ramkę efektora końcowego (EF) przymocowaną do końca rękojeści w celu potwierdzenia pozycji rękojeści, ramkę odniesienia (FF) zakotwiczoną w kości pacjenta w celu potwierdzenia pozycji pacjenta oraz sondę, której końcówka służy do potwierdzania pozycji docelowej w przestrzeni 3D. (3) Istnieje rękojeść składająca się z platformy Stewarta o sześciu stopniach swobody (DOF), z jednym końcem robota wyposażonym w narzędzie operacyjne służące do wiercenia ścieżki. Rękojeść to zrobotyzowany system nawigacji, który pomaga chirurgom w dokładnym umieszczaniu implantów, takich jak pedikularne, lub ustawianiu narzędzi chirurgicznych podczas operacji kręgosłupa. Ruch celu chirurgicznego jest śledzony, ponieważ robot automatycznie kompensuje właściwy cel. Robot został zaprojektowany jako półaktywny system, który oferuje prowadzenie narzędzi chirurgicznych; Jednak właściwa operacja jest wykonywana przez chirurgów. Zasada działania i wyposażenie są zilustrowane na Rysunek 2.

PSNS jest wskazany do zabiegów, w tym między innymi następujących przykładowych procedur: (i) otwarta, minimalnie inwazyjna lub przezskórna chirurgia kręgosłupa; (ii) miejsce operacji kręgosłupa kręgów piersiowych, lędźwiowych lub krzyżowych; (iii) tylne zespolenie kręgosłupa w przypadku urazu, zwyrodnieniowej choroby zwężenia, niestabilności, kręgozmyku, przepukliny dysku, guza, infekcji lub korekcji deformacji kręgosłupa; (iv) umieszczanie tymczasowych lub stałych urządzeń, takich jak druty K lub igły, podczas wykonywania wertebroplastyki lub przezotworowej lub przezskórnej endoskopowej discektomii lędźwiowej; oraz (iv) wycięcie guza kości, w tym ablacja kostniaka kostnego lub biopsja guza, w której robot skierował igły lub prowadniki do danej lokalizacji kręgu. Ta procedura jest przeciwwskazana dla osób, które nie tolerują znieczulenia, zabiegu chirurgicznego lub gdy nie uzyskano zadowalających obrazów nawigacyjnych.

Zauważ, że personel operacyjny, w tym neurochirurdzy i chirurdzy ortopedzy, muszą być licencjonowani i przeszkoleni w zakresie kursów prowadzących. Wszystkie procedury obsługi robota podczas operacji muszą być zgodne z zalecanymi standardowymi procedurami, aby uniknąć wyrządzenia szkody pacjentowi lub chirurgowi. Chirurdzy muszą posiadać konwencjonalne doświadczenie chirurgiczne, aby zapewnić możliwość powrotu do konwencjonalnych narzędzi chirurgicznych i zakończenia operacji, gdy zostanie stwierdzone, że nawigacja jest niedokładna, w oparciu o wiedzę anatomiczną chirurgów.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

Wszystkie procedury były zgodne ze standardami etycznymi Komitetu Etyki Badań Naukowych (REC) Narodowego Szpitala Uniwersyteckiego na Tajwanie (NTUH) oraz Deklaracją Helsińską z 1975 roku (w jej ostatnio zmienionej wersji). Jeśli przygotowywane jest kolejne badanie kliniczne, należy uzyskać świadomą zgodę od wszystkich pacjentów.

UWAGA: Procedurę anestezjologicznym można podzielić na trzy etapy: przedoperacyjna ocena pacjenta, postępowanie śródoperacyjne i postępowanie pooperacyjne. Podczas oceny przedoperacyjnej należy zebrać wszystkie dane pacjenta, w tym dokładny wywiad i badanie fizykalne, a personel powinien rozpoznać choroby współistniejące pacjenta i ich związek z opieką anestezjologiczną nad pacjentem. Należy przeprowadzić dokładne badanie dróg oddechowych, a personel powinien być świadomy możliwości znieczulenia, aby sformułować podstawowy plan opieki anestezjologicznej. Podczas postępowania śródoperacyjnego anestezjolog powinien sprawdzić podstawowe funkcje aparatu do znieczulenia i zastosować podstawowe monitory fizjologiczne zalecane przez Amerykańskie Towarzystwo Anestezjologów, do których należą pulsoksymetr, elektrokardiografia, nieinwazyjny ciśnieniomierz krwi i monitor temperatury, opcje udrażniania dróg oddechowych, farmakologia środków indukcyjnych oraz wskazania podczas indukcji znieczulenia. Zdarzenia śródoperacyjne, takie jak niedociśnienie, nadciśnienie, niedotlenienie i skąpomocz, muszą być rozpoznawane, oceniane i leczone. Dodatkowo personel musi rozpoznać, kiedy pacjent spełnia kryteria ekstubacji.

1. Przygotowanie i planowanie przedoperacyjne

UWAGA: Podczas operacji należy używać sterylnych obłożeni chirurgicznych, aby zapobiec kontaktowi z nieprzygotowanymi powierzchniami i utrzymać sterylność pola operacyjnego w stosunku do powierzchni otoczenia, sprzętu i otoczenia pacjenta. Aby zmniejszyć ryzyko przeniesienia patogenu zarówno na pacjentów, jak i na zespół chirurgiczny, podczas operacji zespół operacyjny powinien nosić sterylne fartuchy chirurgiczne na kombinezony chirurgiczne.

  1. Usuń wszystkie elementy, które mogą wpływać na fluoroskopię z pola operacyjnego; zależy to od planu chirurgicznego dla każdego pacjenta.
  2. Po podaniu znieczulenia ułóż pacjenta w pozycji leżącej i przygotuj się zgodnie z wymaganiami chirurgicznymi.
    UWAGA: Wszystkie zabiegi anestezjologiczne muszą być wykonywane pod nadzorem anestezjologa, a każdy plan powinien być dostosowany do każdego pacjenta indywidualnie
  3. .
  4. Oczyść i wysterylizuj miejsce operacyjne pacjenta.
  5. Zakryj miejsce operacji w miejscu operacyjnym pacjenta.
  6. Umieść sterylną serwetę chirurgiczną na pacjencie, z wyjątkiem miejsca operacji.
  7. Zakotwicz FF w pacjencie; użytkownicy mogą wybrać jedną z następujących dwóch metod w zależności od swoich potrzeb.
    1. Zakotwiczenie w kości biodrowej (odpowiednie miejsce operowane: L5 lub S1).
      1. Umieść dwa przezskórne druty (Φ = 1,5 mm) na tylnym grzebieniu biodrowym i sprawdź punkt wejścia pod fluoroskopią. Powtórz ten krok, jeśli chirurg ma obawy dotyczące punktu wejścia. Zaznacz punkt wejścia za pomocą markera.
      2. Włóż pierwszą szpilkę przezskórną (Φ = 5 mm, L = 140 mm) w tylny grzebień biodrowy pacjenta za pomocą wiertarki (1000 obr./min).
      3. Umieść FF wraz z pierwszą szpilką przezskórną. Dostosuj FF, aż zostanie rozpoznany przez optyczną kamerę śledzącą. Przymocuj FF do pierwszego kołka przezskórnego za pomocą śrubokręta.
      4. Włóż drugi kołek przezskórny (Φ = 5 mm, L = 140 mm) wraz z otworem w FF za pomocą wiertarki (1000 obr./min). Przykręć FF do drugiego kołka przezskórnego za pomocą śrubokręta.
        UWAGA: Zgodnie z instrukcją optycznego systemu śledzenia, kulę znacznika można zidentyfikować w odległości 3 m od trackera optycznego.
    2. Zakotwiczenie w bieżącym lub sąsiednim kręgowym wyrostku kolczystym za pomocą zacisku odpowiedniego miejsca operacyjnego: kręgów piersiowych, lędźwiowych lub krzyżowych.
      1. Umieść drut (Φ = 1,5 mm) na plecach pacjenta jako odniesienie pod fluoroskopią. Sprawdź pole operacyjne pod fluoroskopią. Powtórz ten krok, jeśli chirurg ma obawy dotyczące pola operacyjnego. Oznacz pole operacyjne za pomocą markera.
      2. Naciąć tkankę skórną na polu operacyjnym za pomocą skalpela chirurgicznego. Przymocuj FF do wyrostka kolczastego za pomocą śrubokręta. Ze względu na różnicę gęstości mineralnej kości, poproś chirurga o określenie, czy FF jest mocno zakotwiczony w wyrostku kolczystym.
  8. Sprawdź, czy sprzęt i komponenty PSNS zostały przygotowane, w tym rękojeść, optyczny system śledzenia, zrobotyzowana stacja robocza i zestaw narzędzi nawigacyjnych (tj. sonda) (Rysunek 3 & Rysunek 4).
    UWAGA: Unikaj przeszkadzania personelowi chirurgicznemu; Unikaj blokowania optycznej kamery śledzącej; Upewnij się, że tracker jest stabilny i rozpoznawany przez optyczny system śledzenia; Wysterylizuj zestaw narzędzi nawigacyjnych i umieść go na stole operacyjnym.

2. Etykietowanie przestrzenne i rejestracja

  1. Prześlij przedoperacyjne obrazy tomografii komputerowej pacjenta do systemu za pośrednictwem płyty DVD lub USB i przytnij rozmiar obrazu, aby dostosować orientację w zależności od potrzeb chirurgicznych. System zapewnia wirtualne obrazy sterowane chirurgicznie, w tym płaszczyzny strzałkowe, czołowe, osiowe i skośne oraz niestandardowe rekonstrukcje 3D dla każdego kręgu.
  2. Ponieważ oprogramowanie PSNS zapewnia interfejs do etykietowania, poproś chirurga o oznaczenie każdego kręgu w widoku przednio-tylnym i bocznym, różnicując krążek międzykręgowy w celu zidentyfikowania kolejnych kroków.
  3. Wybierz optymalną długość i wymiary implantu w oparciu o oprogramowanie urządzenia.
  4. Zaplanuj optymalne ustawienie i trajektorię na podstawie 3D i wielopłaszczyznowej rekonstrukcji obrazu przedoperacyjnej tomografii komputerowej.
  5. Potwierdź, czy wszystkie planowane są prawidłowe i odpowiednie.
  6. Wprowadź interfejs monitorowania DRF w oprogramowaniu PSNS, który prezentuje wiele widoków płaskich (w tym objętość 3D i trzy płaszczyzny przekroju poprzecznego z boku). Wszystkie DRF-y powinny znajdować się w obszarze widzenia optycznego systemu śledzenia (zgodnie z instrukcją obsługi, zalecany najlepszy zasięg rozpoznawania to zasięg B.) Gdy strzałka wektora DRF wskazująca tracker jest wyświetlana w interfejsie użytkownika, jest ona stabilnie rozpoznawana przez system śledzenia (Rysunek 5).
  7. Wykonaj rozwarstwienie podokostnowe obustronnie wzdłuż wyrostka kolczystego, blaszki do końców wyrostków poprzecznych wszystkich poziomów. Usuń kapsułki do stawów międzywyrostkowych, aby odsłonić stawy. Stosowanie samoprzytrzymujących retraktorów pomaga w ekspozycji kręgów, przytrzymując mięśnie z boku.
  8. Wykonuj procedury rejestracyjne, w tym rejestrację punktów orientacyjnych i dopasowywanie powierzchni. Postępuj zgodnie z poniższą sekwencją, aby upewnić się, że wynik rejestracji jest poprawny.
    1. Rejestracja punktu orientacyjnego
      1. Wybierz co najmniej cztery niewspółpłaszczyznowe punkty charakterystyczne (takie jak wyrostek kolczysty, wyrostek laminarny i wyrostek poprzeczny) na przedoperacyjnych obrazach CT 3D pacjenta.
      2. Użyj końcówki sondy, aby utrzymać kontakt z pierwszym punktem charakterystycznym wybranym w kroku 2.8.1.1 w rzeczywistym obszarze operacyjnym.
      3. Naciśnij przycisk wyboru sondy w interfejsie oprogramowania, aby potwierdzić punkt dostępowy.
      4. Powtarzaj kroki 2.8.1.2-2.8.1.3, aż cztery punkty charakterystyczne wybrane w kroku 2.8.1.1 zostaną potwierdzone.
      5. Naciśnij przycisk obliczeń w interfejsie oprogramowania; system obliczy wynik rejestracji punktu orientacyjnego i przedstawi go w interfejsie oprogramowania.
      6. Kryteria akceptacji dokładności rejestracji muszą spełniać wymagania wskazań klinicznych (<5 mm). Jeżeli wynik nie jest zadowalający, należy powtarzać kroki 2.8.1.1-2.8.1.5, aż wynik rejestracji spełni kryteria akceptacji.
        UWAGA: Upewnij się, że użycie sondy do uzyskania informacji o położeniu powierzchni kości, takie jak oczyszczanie tkanki miękkiej na powierzchni kości i unikanie zwisania końcówki sondy podczas zbierania punktów, jest prawidłowe.
    2. Dopasowanie powierzchni
      1. Użyj końcówki sondy, aby w sposób ciągły kontaktować się z dowolnym punktem na powierzchni kości w rzeczywistym obszarze operacyjnym.
      2. Naciśnij przycisk wyboru sondy w interfejsie oprogramowania, aby potwierdzić punkt dostępowy
      3. Przesuń sondę (spraw, aby sonda różniła się od poprzedniego punktu wyboru) i powtarzaj kroki 2.8.2.1-2.8.2.2, aż zostanie ukończonych co najmniej 50 punktów pobrania.
      4. Naciśnij przycisk obliczeń w interfejsie oprogramowania; system obliczy wynik dopasowania powierzchni i przedstawi go w interfejsie oprogramowania.
      5. Kryteria akceptacji dokładności rejestracji muszą spełniać wymagania wskazań klinicznych (<0,5 mm). Jeżeli wynik nie jest zadowalający, należy powtarzać kroki 2.8.2.1–2.8.2.4, aż wyniki rejestracji spełnią kryteria akceptacji.
  9. Użyj sondy, aby wybrać oczywiste anatomiczne punkty orientacyjne (takie jak wyrostek kolczysty, wyrostki poprzeczne, staw międzywyrostkowy) rzeczywistego obszaru operacyjnego w celu potwierdzenia po zaakceptowaniu wyniku rejestracji (Rysunek 6).
    UWAGA: Podczas zabiegu należy zachować odpowiednie odbicie i odbiór światła podczerwonego. Jeśli optyczny system śledzenia nie może rozpoznać znaczników, interfejs oprogramowania wyświetli przypomnienie o czerwonym świetle. Kamerę należy wyregulować w taki sposób, aby pole operacyjne znajdowało się w środku zasięgu wykrywania kamery, a tracker powinien być chroniony przed światłem i krwią.

3. Montaż i ruch robota

  1. Przykryj rękojeść obłożami sterylizacyjnymi i zamontuj narzędzia chirurgiczne na robocie (np. trokar (Φ = 5 mm) i sworzeń k (Φ = 1,8 mm)).
  2. Wyreguluj kąt i położenie rękojeści w przestrzeni zgodnie z poniższymi instrukcjami (kroki 3.2.1-3.2.2) tak, aby rękojeść znajdowała się w zakresie kompensacji (w odległości jednego centymetra i pod kątem 4 stopni od planowanej ścieżki).
    1. Regulacja kąta: Obróć kąt rękojeści w przestrzeni tak, aby dwa okręgi reprezentujące kąt rękojeści pokrywały się na interfejsie oprogramowania.
    2. Regulacja pozycji: w poziomie i w pionie przesuwaj pozycję rękojeści w przestrzeni, tak aby kropki reprezentujące pozycję rękojeści na interfejsie oprogramowania były wyrównane z punktami wejścia planowanej ścieżki.
      UWAGA: Gdy kroki 3.2.1 i 3.2.2 zostaną wykonane w tym samym czasie, rękojeść automatycznie aktywuje funkcję aktywnej kompensacji, aby utrzymać kąt i pozycję instrumentu zgodnie z wcześniej zaplanowaną ścieżką (Rysunek 7).
  3. Określ stan pracy robota, oceniając kolor znacznika robota wyświetlany w interfejsie użytkownika. Jeśli jest zielony, można go obsługiwać, jeśli jest czerwony, nie można go obsługiwać.
    UWAGA: Jeśli rękojeść zetknie się z pacjentem lub otaczającymi przeszkodami, chirurg lub technik może nacisnąć przycisk zatrzymania awaryjnego znajdujący się nad obudową stacji nawigacyjnej. Należy wykonywać regularną konserwację robota. Po 250 użyciach platforma musi zostać ponownie skalibrowana pod kątem parametrów kinematyki. Trokar i sworzeń k należy wyrzucić po jednorazowym użyciu.

4. Przygotowanie pedikulara i wkręcenie

  1. Aktywuj funkcję wiercenia rękojeści i wbij instrumenty zamontowane na przednim końcu (w tym sworzeń K: Φ = 1,8 mm i trokar: Φ = 5 mm) w ciało pacjenta wzdłuż zaplanowanej ścieżki.
  2. Użyj ramienia c, aby potwierdzić położenie sworznia k i trokara.
  3. Jeśli pozycje sworznia k i trokara nie są prawidłowe pod wpływem fluoroskopii, usuń szpilkę k i trokar. Następnie, za pomocą rękojeści, ponownie nawiercić w szypułce, aż sworzeń k i trokar włożą się w pozycje leżące pod fluoroskopią (patrz 4.3.1-4.3.2).
    1. W widoku AP określ, czy instrument znajduje się w owalnym obszarze utworzonym przez pedikule na obrazie perspektywicznym.
    2. W widoku LAT określ, czy instrument znajduje się w zasięgu szypułki i kręgu.
  4. Zastąp sworzeń K i trokar prowadnikami (Φ = 1,5 mm, L = 400 mm), gdy pozycje będą odpowiednie.
  5. Włóż pedikularną przez prowadnice.
  6. Powtórz kroki 4.1–4.4, aby ukończyć wszystkie ścieżki planowania chirurgicznego.
    UWAGA: Jeśli chodzi o postępowanie pooperacyjne, pacjenci powinni być monitorowani na oddziale rekonwalescencji po znieczuleniu (PACU) i należy wybrać opcje analgezji pooperacyjnej. Należy ocenić podstawowe zdarzenia PACU, takie jak nudności, ból, niedociśnienie, nadciśnienie i niedotlenienie. Dodatkowo personel powinien rozpoznać, kiedy pacjent spełnia kryteria wypisu z PACU.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

Bezpieczeństwo i dokładność umieszczania pedikularnych wspomaganych przez roboty zostały omówione w kilku badaniach6,11. Dopasowujemy kręgi do obrazów planowania przedoperacyjnego w ramach optycznego systemu śledzenia w proponowanej metodzie. Po ustaleniu planowanej drogi operacyjnej, informacja ta została przekazana do rękojeści za pośrednictwem jednostki sterującej rękojeści. System nawigacji integruje informacje o śledzeniu i wyświetla je na monitorze podczas ...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

Od 1990 roku nastąpił szybki rozwój zastosowań chirurgicznych z wykorzystaniem robotów. Dostępne technologie robotyczne zostały zoptymalizowane, co zaowocowało poprawą dokładności, przezwyciężeniem drżenia ludzkich rąk oraz skróceniem czasu dopasowywania i rejestracji systemów nawigacyjnych15. Korzyści płynące z pomocy robota chirurgicznego obejmują: (1) natychmiastową standaryzację bez długotrwałych procesów uczenia się; (2) chirurdzy mogą precyzyjnie przestrzegać planu przedoperacyjnego, który j...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Firma Point Robotics MedTech Inc zatrudniała autorów Xiu-Yun Xiao, Chih-Wei Chen, Hao-Kai Chou i Chen-Yu Sung. Badanie to było częściowo wspierane przez firmę Point Robotics MedTech Inc., która dostarczyła system robota. Autorzy deklarują, że oceniany w tym badaniu system nawigacji punktowej kręgosłupa (PSNS) jest produktem w fazie rozwoju.

Podziękowania

To badanie było częściowo wspierane przez firmę Point Robotics Medtech Incorporation, która dostarczyła system robota. Fundator zapewnił wsparcie w postaci wynagrodzeń dla X.Y. Xiao, C.W. Chena, H.K. Chou i C.Y. Sunga, ale nie odgrywał żadnej dodatkowej roli w projektowaniu badania, zbieraniu i analizie danych, podejmowaniu decyzji o publikacji lub przygotowaniu manuskryptu.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Dynamiczne układy odniesieniaZestaw narzędzi POINT
FF:
1. Korbowód
2. Zaciski kombinowane
3. Zaciski wielosworzniowe
4. Śruba Schanz
5. Zacisk procesowy kolczysty
6. Otwórz klucz
7. Klucz sześciokątny
POINT
RękojeśćPOINT
Uchwyt rękojeściPOINT
Statyw rękojeściPOINT
K-pinPOINT
Tracker optycznyNDI
Sfery pasywneNDI
SondaPOINT
Sterylne pudełkoPOINT
TrokarPOINT
Wózek na stację robocząPOINT
Sterylna serweta POINT

Bibliografia

  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. The use of pedicle-screw internal fixation for the operative treatment of spinal disorders. The Journal of Bone and Joint Surgery-American. 82 (10), 1458-1476 (2000).
  3. Dede, O., Ward, W., Bosch, P., Bowles, A., Roach, J. Using the freehand pedicle screw placement technique in adolescent idiopathic scoliosis surgery: what is the incidence of neurological symptoms secondary to misplaced screws. Spine. 39 (4), 286-290 (2014).
  4. Costa, F. Erratum: Radiation exposure in spine surgery using an image-guided system based on intraoperative cone-beam computed tomography: analysis of 107 consecutive cases. Journal of Neurosurgery: Spine SPI. 26 (4), 542(2017).
  5. Stuer, C., et al. Robotic technology in spine surgery: Current applications and future developments. Intraoperative Imaging. 109, 241-245 (2011).
  6. Devito, D. P., et al. Clinical acceptance and accuracy assessment of spinal implants guided with SpineAssist surgical robot: retrospective study. Spine. 35 (24), 2109-2115 (2010).
  7. Fan, Y., et al. Radiological and clinical differences among three assisted technologies in pedicle screw fixation of adult degenerative scoliosis. Scientific Reports. 8 (1), 890(2018).
  8. Kantelhardt, S. R., et al. Perioperative course and accuracy of screw positioning in conventional, open robotic-guided and percutaneous robotic-guided, pedicle screw placement. European Spine Joutnal. 20 (6), 860-868 (2011).
  9. Verma, R., Krishnan, S., Haendlmayer, K., Mohsen, A. Functional outcome of computer-assisted spinal pedicle screw placement: a systematic review and meta-analysis of 23 studies including 5,992 pedicle screws. European Spine Journal. 19 (3), 370-375 (2010).
  10. Ghasem, A., Sharma, A., Greif, D., Alam, M., Maaieh, M. The Arrival of Robotics in Spine Surgery: A Review of the Literature. Spine. 43 (23), 1670-1677 (2018).
  11. Roser, F., Tatagiba, M., Maier, G. Spinal robotics: current applications and future perspectives. Neurosurgery. 72 (1), 12-18 (2013).
  12. Chen, H. Y., et al. Results of using robotic-assisted navigational system in pedicle screw placement. PLoS One. 14 (8), 0220851(2019).
  13. NDI Medical. , Available from: https://www.ndigital.com/medical/products/polaris-vega (2020).
  14. Gertzbein, S. D., Robbins, S. E. Accuracy of pedicular screw placement in vivo. Spine. 15 (1), 11-14 (1990).
  15. Kim, T. T., Johnson, J. P., Pashman, R., Drazin, D. Minimally Invasive Spinal Surgery with Intraoperative Image-Guided Navigation. Biomed Research International. 2016, 5716235(2016).
  16. Bailey, S. I., et al. The BWM spinal fixator system. A preliminary report of a 2-year prospective, international multicenter study in a range of indications requiring surgical intervention for bone grafting and pedicle screw fixation. Spine. 21 (17), 2006-2015 (1996).
  17. Lonstein, J. E., et al. Complications associated with pedicle screws. The Journal of Bone and Joint Surgery-American Volume. 81 (11), 1519-1528 (1999).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Nawigacja wspomagana robotyczniechirurgiczna fuzja kr gos upachirurgia ma oinwazyjnaoptyczny system ledzenia3D rekonstrukcja TKdynamiczna rama referencyjnaprzezsk rne wprowadzanie pin wpozycjonowanie ko c wki narz dziarejestracja metod dopasowania powierzchni

Powiązane artykuły