Мобильный интраоперационный компьютерный томограф О-арм (O-Arm) производства компании Medtronic.

Многие современные хирургические типы вмешательств сложно представить без предварительного или интраоперационного рентген-исследования. К таковым относятся все типы вмешательств на позвоночнике, костях таза, длинных трубчатых костях и др.

К средствам рентген-исследования и контроля на сегодняшний день относятся компьютерные томографы (КТ), мобильные рентген-установки и электронно-оптические преобразователи (ЭОПы).
Широко распространенные на сегодняшний день КТ обеспечивают оперирующего специалиста серией предоперационных снимков высокого разрешения с последующей 3D-реконструкцией анатомии пациента. Но у КТ-исследований, проводимых с помощью стационарных томографов есть значительный недостаток – эти аппараты не могут использоваться интраоперационно. Посколько положение пациента на операционном столе (на животе для типичных вмешательств на позвоночнике) отличается от его положения во время сканирования (чаще всего – на спине), исследования, выполненные предоперационно, уже оказываются неточными из-за разницы в положении анатомических структур пациента на операционном столе и на снимках. Такая разница зачастую может привести к серьезной травме пациента или вынудить хирурга использовать дополнительные средства интраоперационного рентген-контроля – т.е. подвергать себя и пациента дополнительной лучевой нагрузке.

Некоторые лечебные учреждения предлагают использовать КТ интраоперационно, оборудовав так называемые КТ-операционные, но достоинства такого способа интраоперационного контроля минимизируются высоким уровнем лучевой нагрузки на оперирующую бригаду и пациента, а так же тем, что сам компьютерный томограф недоступен для остальных пациентов больницы на все время операции. Кроме того, посколько сканирующая часть компьютерного томографа (гентри) представляет из себя кольцо, латеральный (боковой) доступ к пациенту сильно затруднен, либо вообще не возможен. Для получения такого доступа хирургу необходимо выдвинуть операционный стол из гентри КТ, что приводит к дополнительным временным затратам.

Электронно-оптические преобразователи (ЭОП, так же за свою форму называемые С-дуги) в некотором роде являются интраоперационной заменой стационарных компьютерных томографов, но и они не избавлены от недостатков. Из-за большого количества «пробных» снимков ЭОПом (необходимых для точного нацеливания излучателя на зону интереса), степень лучевой нагрузки на персонал операционной, а так же на пациента достаточно высока, а при некоторых типах вмешательства даже может сравнится с количеством облучения, получаемого персоналом при использовании стационарного компьютерного томографа во время операции (к примеру, при выполнении транспедикулярной фиксации с использованием стандартной 4-х винтовой конструкции, количество снимков, включая «пробные», достигает 20-25 шт. в зависимости от сложности конкретной процедуры). Кроме того, к достаточно существенным недостаткам С-дуг стоит отнести двухмерность получаемых с их помощью снимков, иными словами, отсутствие возможности получить аксиальный срез, что является крайне необходимым во многих типах операций. Это часто может серьезно осложнить планирование и интраоперационный контроль траектории хирургического вмешательства и привести к неверной установке импланта или серьезной травме пациента.

При создании системы О-арм во внимание были приняты все недостатки описанных выше систем, а так же пожелания тысяч хирургов, сотрудничающих с компанией Medtronic по всему миру. Каждая функция О-арм отвечает на конкретную потребность хирургов, работающих с ЭОПами и КТ каждый день.
О-арм объединяет в себе функции компьютерного томографа и электронно-оптического преобразователя, поднимая уровень и качество выполняемых операций на новый уровень.

Одно из главных преимуществ системы О-арм – ее мобильность. Стойка со сканирующим гентри оснащена моторизированными колесами, что позволяет легко передвигать ее одной рукой. Эта функция доступна даже тогда, когда О-арм не подключен к электрической сети, благодаря встроенным батареям. По размерам О-арм не превосходит стандартную С-дугу, поэтому его можно использовать во всех операционных пригодных для использования ЭОПов.
Для удобства позиционирования и укладки пациента, гентри системы О-арм было создано телескопическим, то есть оно способно размыкаться, не ограничивая хирурга в выборе места для установки системы. После позиционирования О-арм, гентри замыкается за несколько секунд и система готова к работе.
Чтобы сохранить время операционной бригады, сократить объем лучевой нагрузки, получаемый ею и пациентом, компанией Medtronic была разработана специальная система позиционирования сканирующего гентри. С помощью нескольких клавиш хирург из cтерильного поля может управлять движением сканирующей части О-арм, перемещая ее более чем в 10 направлениях. После нахождения оптимального положения для выполнения сканирования, хирург может закрепить эту позицию за одной из специальных клавиш «быстрого доступа» для того чтобы позже, при необхимости, вернуться к этой позиции просто нажав соответствующую клавишу на панели О-арм. Установив несколько таких позиций еще до начала операции, хирург полностью избавляется от потерь времени на повторный поиск оптимальной позиции сканирования во время операции, а так же от излишней лучевой нагрузки от «пробных снимков».
К уникальным особенностям системы О-арм относятся и два специальных режима позиционирования – Iso-Wag, когда гентри вращается вокруг своей вертикальной оси, выравниваясь вдоль, к примеру, деформированых отделов позвоночника, а также возможность проведения сканирования пациентов в положении «стоя». Таких функций нет ни у КТ, ни у ЭОПов.
Еще одной уникальной особенностью О-арм является наличие «парковочной позиции» - положения гентри, при котором хирург получает доступ к зоне операции без перемещения самого О-арм от операционного стола. Эта позиция устанавливается хирургом перед операцией и закрепляется за специальной клавишей на панели управления системой. Во время операции, после выполнения сканирования, хирург нажатием одной кнопки за несколько секунд переводит гентри в «парковочную позицию» и приступает к операции, не теряя время на откатывание системы О-арм от операционного стола (что необходимо сделать в случае использования ЭОП).
Поскольку вместо стандартного приемника флюро-изображения в О-арм используется плоскопанельный детектор с разрешением в 3 мегапикселя, зона охвата снимка О-арм в 3 раза больше, чем при использовании стандартного ЭОП с приемником диаметром 9”.
Поскольку на одном снимке хирург сразу может увидеть всю интересующую его зону вмешательства, нет никакой необходимости выполнять дополнительные исследования, повышая лучевую нагрузку. Использование приемника в виде плоской панели так же позволяет избавиться от некоторых оптических искажений, свойственных круглым флюро-приемникам ЭОПов.
Полученные флюро-снимки и КТ-исследования выводятся на экран высокого разрешения с диагональю 30”. Все операции по управлению изображениями – увеличить/уменьшить, переключить режим из 2D в 3D, выполнить реконструкцию, распечатать и др. – хирург может выполнить с помощью стерильной беспроводной «мыши», не прибегая к помощи дополнительного персонала и не выходя из стерильной зоны.
    Для выполнения полного сканирования в режиме 3D системе О-арм понадобится 15 секунд, для выполнения полной 3D-реконструкции – еще 15 секунд. Поскольку О-арм легко интегригуется в единый комплекс с навигационными станциями компании Medtronic Navigation, все полученные изображения могут быть переданы в навигационную систему уже через 55 секунд с момента начала сканирования и хирург может продолжить вмешательство под контролем хирургической навигации.


Таким образом, мобильный интраоперационный КТ О-арм, являясь универсальной диагностической и хирургической системой рентген-исследования и контроля, позволяет:
1. Служить в качестве высокоэффективной замены стандартному ЭОПу, предоставляя хирургу гораздо большую свободу в выборе позиции исследования, на порядок более качественные снимки анатомии, а также значительно снижать степень лучевой нагрузки на операционную бригаду и пациента.
2. Выполнять функции мобильного интраоперационного компьютерного томографа, позволяя оперирующему специалисту получить полное КТ исследование интересующей его области в любой момент операции всего за 15 секунд, а еще за 15 – получить полную 3D-реконструкцию анатомических структур для проведения более точного вмешательства.
3. Благодаря своей исключительной мобильности (все колеса системы оборудованы независимыми электро-двигателями) и компактности (размер О-арм не превышает габариты стандартного ЭОПа) система О-арм может не только легко использоваться в нескольких операционных, но и служить в качестве диагностического КТ или флюро-аппарата, например – в приемном отделении больницы.