Stereoelektroencefalografia sterowana przez robota do inwazyjnego monitorowania padaczki

[Narrator 1] Witamy w naszym filmie na temat stereoelektroencefalografii sterowanej przez robota do inwazyjnego monitorowania padaczki. Stereo EEG (SEEG) zostało zapoczątkowane przez dr Jeana Bancauda i Talairacha w latach 60. w Paryżu. Metoda ta odnosi się do stereotaktycznego wszczepienia elektrod śródmózgowych zgodnie z metodologią anatomiczno-elektrokliniczną, która dała początek koncepcji pobierania próbek i zapisu z sieci w mózgu podczas napadów padaczkowych. Dało to trójwymiarową perspektywę i teraz podkreśla naszą zdolność do próbkowania czasoprzestrzennej ewolucji dynamicznej w zdarzeniach napadowych za pomocą śródmózgowych elektrod EEG. Dzięki superpozycji obrazowania naczyniowego, wraz z siatką Talairach, jak ilustruje Atlas Szikla, staje się jasne i konieczne, że staranne metody stereotaktyczne są ważne dla bezpiecznego wszczepienia elektrod do zamierzonych celów wzdłuż trajektorii, które minimalizują uszkodzenia zarówno powierzchownych, jak i głębokich naczyń. Kilka słów o planowaniu SEEG. Tutaj, w Cleveland Clinic, przestrzegamy Francuskiej Szkoły Epileptologii zgodnie z erą Talairacha i Bancauda. Apostrofy na naszych mapach implantacji oznaczają lewą stronę, na przykład A prime w przeciwieństwie do A. Implantacje wykonujemy konwencjonalnie za pomocą elektrod ortogonalnych. Chcielibyśmy podkreślić, że trajektoria jest równie ważna jak zamierzone cele, aby lepiej zrozumieć dynamikę sieci. A także poszczególne regiony zainteresowania. Na przykład wyspa lub tylny obszar czołowy oczodołu może wymagać ukośnych trajektorii do implantacji. I na koniec należy zauważyć, że ryzykowne trajektorie, na przykład wyspa, mogą być nadal wykonywane przez chirurgów, którzy są specjalnie przeszkoleni w tej metodzie, zazwyczaj w doświadczonych ośrodkach leczenia padaczki. Warto zauważyć, że liczba użytych elektrod musi odzwierciedlać hipotezę anatomiczno-elektrokliniczną, która jest formułowana przez kompleksowy, multidyscyplinarny zespół ds. padaczki. Na przykład może to być od 12 do 20 elektrod. W tym miejscu przedstawiamy przykład planowania z mapą przedimplantacyjną, pokazującą eksplorację mezjalnych sieci skroniowych i przednich okołopaznokciowych sprzyjających trajektoriom ortogonalnym przy użyciu 13 elektrod. W tabeli mamy standardową nomenklaturę dla każdej elektrody, z apostrofem oznaczającym lewą stronę. W tym miejscu zdefiniowano cele i miejsca wejścia, ale ponownie ważne jest, aby podkreślić samo planowanie trajektorii, które zwykle odbywa się w systemie zrobotyzowanym.

[Narrator 2] Tutaj mamy prezentację dla jednego z przypadków używanych do filmowania. Kwestie etyczne związane z przedstawieniem tego przypadku zostały uwzględnione przez wewnętrzną komisję rewizyjną naszej instytucji. Pacjentem jest 46-latek z chorobliwą padaczką w wywiadzie i umiejscowieniem dysplazji kory lewej półkuli związanej z polimikrogyrią. Przeszedł obszerne badania przedoperacyjne, które zaowocowały hipotezą padaczki ogniskowej przed SEEG, pomimo dużej wady rozwojowej półkuli. Hipoteza ta jest podstawą planu implantacji SEEG, który jest konstruowany przy użyciu zasad omówionych we wspomnianym przykładzie planowania. Końcowe trajektorie są planowane za pomocą interfejsu robota i oprogramowania do planowania.

[Narrator 1] Oto przykład interfejsu robota i oprogramowania do planowania używanego w ramach przygotowań do procedury SEEG. Elektrody śródmózgowe są planowane sekwencyjnie, tak jak ta pokazana tutaj w głowie hipokampa. Definiujemy średnicę dwóch milimetrów, która jest przykładana do każdej elektrody jako nasze odcięcie błędu. Elektroda jest oznaczona jako B prime. Wybieramy cel w głowie samego hipokampa, a także myślimy o punkcie wejścia, aby zachować ortogonalną elektrodę i trajektorię. Oczywiście naczynia na powierzchni są identyfikowane, a my pracujemy nad ich obejściem, określając punkt wejścia. Gdy przechodzimy do widoku przekrojowego, jesteśmy w stanie zwizualizować każdą kolizję statku, jak pokazano tutaj. Warto zauważyć, że połączyliśmy ze sobą sekwencje CT i MR. Nasze protokoły skanowania obejmują obrazowanie z podwójnym kontrastem i obrazowanie naczyń, w tym MRA, w celu ułatwienia wizualizacji tętnic, a także anatomii żylnej. Tutaj widać bliskość górnej bruzdy skroniowej, ponownie wskazując na znaczenie trajektorii. Na powierzchni znajdujemy się w bliskiej odległości od anatomii żył i dokonuje się odpowiednich korekt, aby uniknąć naczyń powierzchownych. Trajektoria jest następnie ponownie oceniana, a my konwertujemy ją na okna tomografii komputerowej, aby ocenić ją jeszcze raz. Tomografia komputerowa jest przydatna, szczególnie w celu identyfikacji niektórych struktur żylnych na powierzchni, a także w celu uniknięcia komórek powietrznych, które mogłyby stwarzać ryzyko wycieku płynu mózgowo-rdzeniowego. Teraz, szybko do przodu, zrealizowaliśmy plan, w tym przypadku z wieloma elektrodami rozmieszczonymi w odstępach. Tutaj widzimy na przykład Q, R prime, R prime i S prime, przez wieczko czołowe ciemieniowe i kończąc na wyspie. Z dużą starannością ocenia się każdą pojedynczą elektrodę wzdłuż jej trajektorii, aby upewnić się, że nie ma kolizji ze statkami lub innymi konstrukcjami. Chcemy zmaksymalizować i wykorzystać również pobieranie próbek istoty szarej, w tym głębokości bruzd. I w końcu, jak widać, niektóre elektrody są głębsze niż inne, ale mamy kolekcję elektrod, które teraz pokazują wszystkie w tej samej przestrzeni. A dzięki obrotowi głowy W widoku 3D możemy faktycznie sprawdzić od wewnątrz, aby upewnić się, że nie zidentyfikowano żadnej kolizji, w szczególności między ukośną trajektorią elektrody a innymi ortogonalnie umieszczonymi elektrodami, jak pokazano tutaj.

[Narrator 2] Ostateczna kontrola jest przeprowadzana przez zespół operacyjny w dniu operacji. Zespół monitorujący wykonuje pomiary z systemu zrobotyzowanego, aby dobrać elektrody o odpowiedniej długości i rozstawie styków. Następnie rama Leksella jest mocowana do głowy pacjenta. Rama Leksella jest dobrą opcją do mocowania głowy, ponieważ umożliwia dostęp do twarzy w celu rozpoznania twarzy oraz do obu stron głowy w celu obustronnego umieszczenia elektrod. Istnieją różne opcje rejestracji robota do anatomii pacjenta, w tym rozpoznawanie twarzy, a w tym przypadku za pomocą nieinwazyjnych punktów orientacyjnych sztywno przymocowanych do ramy Leksella. Uzyskuje się śródoperacyjne obroty ramienia O-arm z dołączoną ramą, aby pomóc w rejestracji do tej metody. Zastosowanie sztywno przymocowanych fiduciali ze śródoperacyjnym wirowaniem O-arm zapewnia najwyższą dokładność i niezawodność oraz dobrze pasuje do przepływu pracy z wykorzystaniem ramienia robota. Po zakończeniu rejestracji robot jest mocowany do ramy głowicy. Następnie przygotowuje się pole operacyjne i zakłada sterylne serwety. Podstawa robota jest udrapowana, a następnie sterylne mocowanie do ramienia robota jest mocowane na wierzchu zasłony. Ramię robota jest kierowane do pozycji na trajektorii dla każdej elektrody. Ruchy osiowe ramienia pozwalają na precyzyjny ruch wzdłuż trajektorii elektrody. Otwór na zadziory jest wiercony przez osłonę na ramieniu robota. Osłona na wiertle działa jak ogranicznik, zapobiegając zanurzeniu się chirurga w kości. Ruchy osiowe ramienia robota można wykorzystać do ostatecznej regulacji głębokości wiercenia, minimalizując w ten sposób czasochłonne manipulacje osłoną. Otwór opony twardej wykonuje się przez zastosowanie kauteryzacji monopolarnej za pomocą sondy. Śruba, która zabezpiecza każdą elektrodę, jest przykręcana na miejscu przez ramię robota. Nasadka mocująca elektrodę jest następnie przykręcana do każdej. Elektroda jest następnie przesuwana przez prowadnicę na ramieniu robota, wzdłuż jej trajektorii do zmierzonej odpowiedniej głębokości. Następnie jest zabezpieczany na tej głębokości za pomocą nasadki. W zależności od konstrukcji elektrody może być konieczne umieszczenie elektrody odręcznie, a nie przez ramię robota, aby uwolnić ogon elektrody. Jest on zabezpieczony na wyjściu ze, a ruch osiowy ramienia robota służy do stworzenia przestrzeni. Następnie ogon elektrody jest przeciągany przez prowadnicę na ramieniu robota. Czasami występuje śladowe krwawienie w miejscu. Zwykle można temu zaradzić za pomocą delikatnego nawadniania. Obfite krwawienie należy dokładniej zbadać. Każda elektroda jest opisana i zapisana, aby pomóc w późniejszej interpretacji. Po umieszczeniu wszystkich elektrod, umieszczeniu i zabezpieczeniu uziemienia, cała instalacja jest następnie podłączana do sprzętu rejestrującego i uzyskuje się zapis śródoperacyjny. Jest to interpretowane przez zespoły neurologiczne i neurochirurgiczne w celu zapewnienia, że z każdej elektrody uzyskuje się odpowiednie sygnały. Na koniec robot jest odłączany od ramy. Wszystkie przewody są zapakowane w plastikową torbę. Miejsca elektrod są wyściełane i owinięte w sterylny sposób. Rama głowicy jest zdejmowana, a głowica jest owijana. Reprezentatywny przykład umieszczenia elektrod jest zilustrowany na tym pooperacyjnym zdjęciu rentgenowskim, które pokazuje, że elektrody są w dużej mierze we właściwej pozycji, bez żadnych widocznych zagięć lub załamań. Aby zbadać skuteczność metody, obliczyliśmy czas operacji, a także całkowity czas przebywania w pomieszczeniu dla pacjentów z SEEG w ciągu roku. Odkryliśmy, że średni czas przebywania w pomieszczeniu na elektrodę wynosił około 15 minut, ale wydajność poprawia się wraz ze wzrostem liczby umieszczanych elektrod do zaledwie 9,4 minuty na elektrodę. Prawdopodobnie odzwierciedla to fakt, że czas ustawiania i demontowania robota jest stały, podczas gdy poprawa wydajności techniki robotycznej jest potęgowana wraz ze wzrostem liczby trajektorii. Podsumowując, stosowanie stereotaktycznych metod opartych na ramkach do umieszczania SEEG jest dobrze ugruntowane, bezpieczne i precyzyjne. Zastosowanie naprowadzania robotycznego może pomóc w zwiększeniu szybkości i łatwości umieszczania elektrod, przy jednoczesnym zachowaniu dokładności i precyzji tych klasycznych technik. Odkryliśmy w szczególności, że korzyści w zakresie wydajności techniki robotycznej są najlepiej doceniane, gdy umieszcza się większą liczbę elektrod. Mamy nadzieję, że podobała Ci się nasza prezentacja na temat stereoelektroencefalografii sterowanej przez roboty.