Смешанная реальность в хирургии позвоночника: Apple Vision Pro в бипортальной эндоскопической поясничной фузии

Краткое содержание

В этом отчёте описывается первое применение смешанного реального дисплея, установленного на голове, во время эндоскопической операции слияния. Пациентка продемонстрировала значимое клиническое улучшение после операции, с полным прекращением боли в ногах и прогрессивным улучшением боли в спине и функционального состояния, что сохранялось в течение 7 месяцев послеоперационного наблюдения.

Аннотация

Недавно было введено использование смешанной реальности (МР) в эндоскопической хирургии позвоночника, что обещает улучшить визуализацию, улучшить рабочий процесс и поддерживать внутриоперационные решения. Успешное использование МР-гарнитуры Apple Vision Pro (AVP) недавно было задокументировано во время бипортальной эндоскопической хирургии позвоночника. Насколько нам известно, этот случай представляет собой первое применение МР-технологии в качестве дополнения к бипортальному эндоскопическому сражэнию позвоночника. 81-летний мужчина с историей поясничного стеноза и спондилолистеза 1-й степени на уровне 4–5 явился с прогрессирующей усиливающейся радикулярной болью, устойчивой к консервативным мерам. На основании клинических результатов пациент прошёл трансфораминальный поясничный межкорпусный сращение (TLIF) с помощью бипортального эндоскопического подхода. Процедура включала эндоскопическую ламинотомию, двустороннюю декомпрессию, фейсетэктомию, установку межтелесной клетки с костной пересадкой, а также заднюю спинальную инструментацию и сращение. На протяжении всего случая хирург носил гарнитуру AVP MR, которая практически показывала живой эндоскопический вид на реальную среду, не затрудняя хирургическое поле. AVP консолидировал эндоскопический сигнал непосредственно в поле зрения хирурга, устраняя необходимость переключать взгляд между операционным полем и внешними мониторами и поддерживая более эргономичный и упрощённый оперативный рабочий процесс. Пациент продемонстрировал полное прекращение радикулярной боли в ноге (VAS Leg 7 → 0) и заметное функциональное восстановление (ODI 14% → 2%) через два месяца после операции, без интраоперационных или послеоперационных осложнений, при этом эти улучшения сохранялись на протяжении семи месяцев наблюдения. Этот случай демонстрирует возможность использования МРТ в качестве дополнения к бипортальному эндоскопическому поясничному сращению без наблюдаемых осложнений. AVP HMD предоставляла интегрированную платформу визуализации с прямой видимостью, которая снижала зависимость от внешних мониторов и поддерживала эргономичную хирургическую эффективность. Необходимо провести дальнейшее исследование для оценки его влияния на хирургическую эффективность и долгосрочные результаты для пациентов.

Введение

Бипортальная эндоскопическая хирургия позвоночника всё чаще применяется как минимально инвазивная альтернатива традиционным открытым ^{методам 1,2,3}. С помощью точного наведения и малокалиберных инструментов бипортальная эндоскопическая хирургия позвоночника минимизирует нарушения работы мягких тканей и максимизирует^{визуализацию 1,2}. Кроме того, современная литература сообщает о возможном снижении послеоперационного использования обезболивающих средств и интраоперационной кровопотери при эндоскопии, что указывает на роль эндоскопических методов как благоприятного варианта для амбулаторных процедур^{позвоночника 4,5,6}. Однако текущий эндоскопический рабочий процесс требует от операционного хирурга обращаться к нескольким внешним мониторам, включая дополнительные методы, такие как флюороскопия и интраоперационные навигационные системы, помимо операционного поля, что создаёт потенциальные эргономические сложности. Хотя эндоскопические методы часто обеспечивают более нейтральное положение головы по сравнению с открытой хирургией, эргономические трудности в этой ситуации чаще связаны с положением рук, усталостью плеч и осанкой тела. Эти накопленные потребности способствуют увеличению нагрузки на опорно-двигательный аппарат и когнитивной нагрузки.

Дополненная реальность (AR) накладывает цифровые изображения на реальную среду, рассматриваемые через специализированные очки. Виртуальная реальность (VR) помещает пользователя в полностью цифровой мир через гарнитуру, которая блокирует реальную среду. Смешанная реальность (MR) интегрирует реальные и цифровые среды, позволяя пользователям одновременно взаимодействовать с виртуальными и реальными элементами через иммерсивный headset.MR экраны на голове (HMD) могут интегрировать эндоскопическую визуализацию непосредственно в поле зрения хирурга, тем самым повышая операционную эффективность и снижая эргономическую нагрузку^{хирурга 2}. MR — это новая технология, которая функционирует путём наложения цифровой информации на реальное представление о физическом мире через носимые устройства (например, HMD) и включает данные окружающей среды, такие как положение тела носителя, пространственное картирование, распознавание объектов и физические расположения^{7, 8, 9}. Все эти функции вместе обеспечивают быстрый доступ к предоперационным изображениям и значительное внутреннее увеличение изображения, что обеспечивает улучшение^{визуализации 2,10}. Несколько HMD-устройств на базе MR были зарегистрированы в хирургических приложениях, включая Microsoft HoloLens, а недавно — Apple Vision Pro (AVP^)10,11,12,13. В данном медицинском отчёте направлено описание использования AVP HMD в качестве интраоперационного дополнительного препарата во время бипортальной эндоскопической операции по сращению поясничного отдела.

Изложение случая:
Пациентом был 81-летний мужчина, у которого возникла боль в правой ягодице и сопутствующая радикулярная боль в нижней части правой конечности, отдававшаяся в латеральную нижню часть и спинную стопу. Пациент описал боль как постоянную: симптомы улучшались при лежании или сидении, но усиливались при ходьбе. Длительное передвижение выше установленного порога толерантности вызывает обострение симптомов в течение 24 часов, что отражает клинически значимое ограничение функциональной подвижности. Проблем с кишечником или мочевым пузырём не было.

Диагностика, оценка и планирование:
Ранее неоперационное лечение включало физиотерапию, противовоспалительные препараты и селективные блокады нервных корней L4 и L5, которые обеспечивали лишь частичное и временное облегчение. После неудачи консервативного лечения пациент решил продолжить хирургическое вмешательство. Информированное согласие было получено после обсуждения рисков, преимуществ и альтернатив. Пациент также дал согласие на публикацию клинических данных и оперативных записей. Предоперационная флюороскопическая визуализация показала нестабильную антеролистез L4 степени 1 на L5 с лёгкой динамической нестабильностью, с сопутствующими многоуровневыми дегенеративными изменениями, включая сужение дискового пространства и фасетную артропатию, что соответствует дегенеративному спондилолистезу и поясничному стенозу (см. рисунок 1). Предоперационная магнитно-резонансная томография (МРТ) показала множественное дегенеративное заболевание диска и фасетную артропатию с умеренным стенозом центрального канала, двусторонним стенозом латерального рецесса и сужением правой стороны нейрофорамины на уровне L4-L5 (см. рисунок 2).

Протокол

1. Рабочий процесс интеграции MR

1. Выход цифровой эндоскопической видеоконсоли был подключён к энкодеру NDI с помощью HDMI-кабеля.
2. NDI-энкодер был подключён к выделенному Wi-Fi роутеру через Ethernet-кабель, а Wi-Fi роутер — к AVP.
3. Настройки роутера Wi-Fi были оптимизированы для обеспечения быстрого и надёжного соединения.
4. HMD размещался на голове хирурга, а цифровая 4K-проекция видеопроекции была установлена в поле зрения хирурга перед процедурой.
5. После установления хирургических порталов эндоскопический видеопоток проецировался в поле зрения хирурга через HMD. MR HMD носили на протяжении всей процедуры, а виртуальный дисплей осуществлялся исключительно с помощью жестов рук в воздухе (см. рисунок 3).
   ПРИМЕЧАНИЕ: Оценочный диапазон задержки, измеренный системой анализа NDI, составлял 50–70 мс, что незаметно для человеческого глаза, минимизируя задержку во время операции. Цифровую 4K-видеопроекцию можно разместить в любом месте в пространстве, а её размер можно регулировать с помощью жестов рук. Стерильность сохраняется на протяжении всего процесса, так как Apple Vision Pro управляется исключительно с помощью жестов рук в воздухе — таких как постукивание указательного и большого пальцев, щипка и перетягивание или свайп — которые не требуют физического контакта с какой-либо поверхностью, устройством или хирургическим полем.

2. Хирургическая процедура

1. Анестезия и позиционирование пациента
   1. Пациент был идентифицирован и помечен в предоперационной зоне.
   2. После введения общей анестезии пациента уложили на стол OSI Jackson с достаточной амортизацией всех костных выступов.
   3. Перед разрезом были введены профилактические внутривенные антибиотики и 1 г транексамовой кислоты.
   4. Последовательные компрессионные устройства применялись к обеим нижним конечностям для профилактики тромбоза глубоких вен на протяжении всей процедуры.
2. Предоперационная локализация и маркировка
   1. Кожа была подготовлена и драпирована в привычном стерильном стиле.
   2. Для локализации операционного уровня использовалась флюороскопия. Уровень L4–5 был подтверждён флюороскопически, а линии средней линии и медиальной педикулы были отмечены. Планируемые места разреза были отмечены (рисунок 3).
   3. После кожных и фасциальных разрезов использовались последовательные дилататоры для создания канала через мягкие ткани.
   4. Адвентиция (слой периостальной соединительной ткани) была тупо рассечена из ипсилатеральной пластинки с помощью диссектора мягких тканей. Полутрубчатый ретрактор был помещён через рабочий портал для поддержания выходного канала.
3. Эндоскопическая процедура
   1. В обзорный портал была установлена артроскопическая камера с углом 0°.
   2. Ламинотомия L4–5 была проведена с использованием высокоскоростного заусенца через рабочий портал, проникая вниз до уровня флавума связки.
   3. Прикрепления связки флавум были освобождены по кругу с помощью Керрисонов и изогнутых кюрет. Связка флавум была удалена блоком с помощью гипофизного ронжера.
   4. Нижние и верхние суставные отростки на ипсилатеральной стороне были удалены остеотомом для проведения фацетектомии. Кость после фейсетэктомии была извлечена и обработана для аутотрансплантата.
   5. Был идентифицирован треугольник Камбина, проведена аннулотомия, а поверхностный дисковый материал был удален кольцевым ножом.
   6. Пространство диска было подготовлено с помощью комбинации бритвен, кюретт и гипофизных ронжеров для удаления дискового материала и хрящевых концевых пластин.
   7. Автотрансплантат, полученный после фейсэктомии, был упакован в пространство диска. Межкорпусная клетка была врезана в пространство диска.
   8. Позиция клетки была подтверждена с помощью флюороскопии, после чего клетка была расширена до окончательной конфигурации. Клетка и пространство диска были заполнены деминерализованным костным матриксным аллотрансплантатом.
   9. Гемостаз достигался с помощью радиочастотного свертывания, абсорбуемых гемостатических агентов и костного воска. Эндоскопическая камера и рабочий канал были удалены.
4. Перкутанная инструментация
   1. Для локализации кожных разрезов использовалась флюороскопия. Были сделаны кожные и фасциальные разрезы, а также тупая диссекция провела вниз по глубокой фасции, чтобы обнажить фасеточные суставы и поперечные отростки.
   2. Игла Джамшиди была прикреплена к боковой стенке левого педикула L4. Для подтверждения подходящей траектории и положения иглы использовались AP и латеральная флюороскопия, после чего игла была продвинута до отметки 25 мм (рисунок 4).
   3. Направляющая проволока была продвинута в тело позвоночника, а игла Джамшиди была удалена. Был измерен и вставлен винт педикул соответствующего размера. Этот процесс повторялся для правой педикулы L4 и двусторонних винтов L5.
   4. На винтовые тюльпаны были установлены стержни подходящего размера, а фиксирующие винты — установлены. В конце концов были затянуты винты.
   5. Все направляющие были удалены, а финальные AP и боковые флуороскопические снимки были получены для подтверждения удовлетворительного положения аппаратного обеспечения (рисунок 5).
   6. Раны закрывались слоями, и был установлен субфасциальный дренаж.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Пациент был экстубирован и переведён в отделение послеанестезиологического ухода после подтверждения стабильного состояния. Предполагаемая потеря крови и интраоперационные осложнения задокументированы.

3. Послеоперационный уход и последующее наблюдение

1. Послеоперационная боль была адекватно контролируема, и хирургический дренаж был снят перед выпиской. Пациент был выписан в день операции.
2. Пациенту было рекомендовано нести вес по мере допустимой нагрузки и соблюдать стандартные меры предосторожности позвоночника — избегать глубоких сгибаний позвоночника, поднять вес более 10 фунтов и чрезмерно скручивать мышцы — в течение 3 месяцев после операции.
3. Плановое клиническое наблюдение было назначено через 2 недели, 2 месяца, 6 месяцев и 1 год после операции.
4. На каждом повторном приёме для оценки послеоперационной боли и функциональных исходов фиксировались по визуальной аналоговой шкале (VAS), а также индекс инвалидности Освестри (ODI).

Результаты

Клинические результаты
Сразу после операции пациент сообщил о балле боли в спине VAS 6/10 и баллу боли в ногах VAS — 0/10. Моторное обследование показало 5/5 силы во всех миотомах L2–S1, с сохранением чувствительности по всему двустороннему дерматомному распределению L2–S1.

На двухнедельном приёме пациент сообщил о улучшении боли в спине до 3 из 10, при этом боль в ногах осталась 0 из 10. Балл ODI на этом визите составил 54%.

Обсуждение

Насколько нам известно, это первый зарегистрированный случай, демонстрирующий возможность интеграции AVP HMD в качестве интраоперационного адъюнкта в эндоскопической операции по сращению. Пациент продемонстрировал раннее улучшение симптомов, с полным прекращением боли в ноге и улучшением состояния спины и функционального состояния уже через 2 месяца после операции, и он будет продолжать продольную мониторинг на предмет изменений траектории симптомов. Стоит отметить, что кратковременное у...

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье

Имя	Компания	Каталожный номер	Комментарии
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
Артроскоп, 0 градусов	Stryker
Высокоскоростная бормашина, 3 мм алмазный конус	Stryker
Шейвер, 4 мм овальный флюсированный конец для резки костей	Arthrex
Радиочастотная щётка, 90 градусов	Arthrex
Радиочастотная щётка, 50 градусов малый конец	Arthrex
Шланг для насоса орошения	Arthrex
Surgifoam	Ethicon
DBM фибровый аллоиннерт	Seaspine
Система анализа NDI
Оборудование для интеграции МРТ
Стол OSI Jackson
Транексамовая кислота