Навигационные станции Хирургическая навигационная установка производства Medtronic Surgical Navigation Technologies (США)

Stealth Station ® Treon Plus

- cистема управления лечением дает возможность навигации во время хирургической операции в реальном масштабе времени с использованием рентгеновских изображений анатомических структур пациента. Установка преобразует изображения, полученные при исследовании пациента с помощью КТ или МРТ перед операцией, и показывает их на экране в различных проекциях (осевой, сагиттальной, коронарной, косой.) Таким образом, хирург может до операции создавать, сохранять и моделировать планируемое продвижение по одной или нескольким предполагаемым траекториям. Для облегчения визуализации, хирург может также создавать и управлять одной или несколькими 3-мерными анатомическими моделями. Во время операции система отслеживает положение специальных хирургических инструментов по отношению к анатомическим структурам пациента и непрерывно обновляет позицию инструмента на этих изображениях.

Если это требуется, установка может также показывать, как фактическая позиция и траектория движения инструмента во время операции соотносится с предоперационным планом, и помогает хирургу следовать запланированной траектории. Хотя «окончательной инстанцией» остается решение хирурга, информация о позиции инструмента, получаемая в реальном масштабе времени с помощью Системы Stealth Station ® Treon Plus может быть полезной при принятии этого решения и его обосновании.

Оптическая технология

Спутниковая навигация

Спутники излучают сигналы точного времени
Объект на земле получает 2 сигнала с временной задержкой, по которым вычисляется его местоположение.
Происходит обнаружение местоположения объекта.
Далее отслеживается передвижение (ведение) объекта.

Навигационная хирургическая станция
Навигационные станции в медицине работают по схожему со спутниковой навигацией принципу:

Камера излучает инфракрасный сигнал, отражаемый пассивными сферами перемещаемого инструмента в пространстве
Камера анализирует отраженные сигналы, вычисляя местоположение инструмента в пространстве
Сигнал передается на компьютер, отображающий положение инструмента

Описание Системы StealthStation® Treon Plus

Система применяется в нейрохирургии, хирургии позвоночника,травматологии и ортопедии и ЛОР-хирургии. Опции системы (система имеет модульную структуру, каждая опция может закупаться и устанавливаться дополнительно в любой очередности).

Примеры показаний для применения StealthStation® Treon Plus:

Операции на головном мозге:

Краниальные биопсии
Установка шунтов в желудочки головного мозга
Функциональная нейрохирургия (глубокая стимуляция головного мозга)
Резецирование опухолей головного мозга
Краниотомии, краниоэктомии
Операции на основании черепа
Таламотомии, паллидотомии

Операции на позвоночнике:

Установка транспедикулярных винтов на грудном и поясничном отделах
Установка винтов в верхнее-шейный отдел позвоночника
Транскутанная установка транспедикулярных винтов
Трехмерная реконструкция и удаление опухолей позвоночника
Навигируемые биопсии

ЛОР-операции:

Трансфеноидальные и интраназальные доступы
Антростомии,
Этмоидектомии,
Сфеноидотомии,
Синусотомии и т.д.

Протезирование суставов

Установка эндопротезов тазобедренного сустава
Установка эндопротезов коленного сустава
Накостный остеосинтез конечностей

Комментарий:

Подразделение «Хирургические навигационные технологии» «Медтроник» является пионером производства и коммерческой реализации компьютерных систем хирургической навигации в мире с 1995 года. Медицинские концепторы: д-р Бухольц и д-р Фаулер. Компьютер, являющийся основой системы хирургической навигации, представляет собой высокопроизводительную графическую станцию, созданную фирмой «Силикон Графикс» по заказу компании «Медтроник» (платформа LINUX). Подавляющее большинство производителей аналогичного хирургического оборудования применяет адаптированный вариант персональных компьютеров.

Две из трех проданных по всему миру навигационных установок, произведены фирмой «Медтроник». Система «СтелсСтейшн» предлагает самый исчерпывающий выбор программного обеспечения по сравнению с мировыми аналогами.

Имеется система с пассивным и активным режимами использования хирургических инструментов (т.е. тех, которые входят в комплект системы и имеют соединительный шнур, так и тех, которые имеются в операционной и являются более предпочтительными для хирурга).

Возможность комбинирования обычной и флюроскопической навигации, с использованием ЭОПа. Интеграция с локальной компьютерной сетью больницы, Интернетом, КТ, МРТ, ИОМРТ, ПЭТ, УЗИ, операционным микроскопом.

Возможность регистрации изображения в реальном времени (повышенная точность операции). Удобство системы также заключается в том, что инфракрасный радар располагается на отдельной установке и находится выше, чем большинство хирургических приборов в операционной.

С большим количеством интересного материала по вопросам интраоперационной визуализации можно ознакомиться на специализированном сайте Medtronic, посвященном этим вопросам.

Обзор последних инновационных решений в хирургических
навигационных технологиях от компании Medtronic Navigation (pdf, 3 Mb).

СПИНАЛЬНЫЕ НАВИГАЦИОННЫЕ СТАНЦИИ: СОВРЕМЕННЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
Дзукаев Д.Н., Хорева Н.Е., Абрамова И.В.
Отделение спинальной нейрохирургии, городская клиническая больница №67, г. Москва

Введение

В последнее десятилетие появились навигационные системы, которые позволяют улучшить хирургу визуализацию анатомических структур, особенно в случаях деформаций, новообразований, корректное проведение транспедикулярных винтов. Сами навигационные станции постоянно совершенствуются. В нашей клинике была возможность работать с двумя разными навигационными станциями, цель настоящего исследования оценить точность навигации, определить возможности
станций.

Материалы и методы

В нашей клинике проводились хирургические вмешательства с использованием навигационной станции различных производителей. За период с августа 2006 года с использованием спинальной навигации было прооперировано 55 пациентов с травмами и заболеваниями грудопоясничного отдела позвоночника. В контрольной группе (хирургические вмешательства с применением ЭОП) было 60 больных с такой же патологией грудопоясничного отдела позвоночника. Две навигационные станции (с различным программным обеспечением разных производителей) использовалась на всех этапах хирургического вмешательства, начиная от разметки операционного поля и заканчивая декомпрессией и установкой имплантов. Одна из станций была совместима с 3 D ЭОПом, что значительно расширяло ее возможности.

Этап предоперационного планирования

Обе станции позволяли провести точное предоперационное планирование. Для этого в станцию загружались КТ сканы больного и выстраивалась трехмерная модель поврежденного сегмента. В первом случае (станция без 3 D ЭОПа) выполнялась компьютерная томография в обычном томографе, после чего результаты загружались в станцию. Во втором случае пациенту выполняли КТ с помощью 3 D ЭОПа и данные сразу обрабатывались станцией. Далее непосредственно хирургом выполнялось планирование вмешательства. При травме грудо-поясничного отдела позвоночника устанавливалась точная локализация костного отломка в канале, его размеры и взаимодействие с нервными структурами. Так же в этом случае мы подбирали точные размеры имплантов. При дегенеративных поражениях пояснично-крестцового отдела позвоночника определялось расположение остеофитов и состояние костных составляющих позвоночного канала.

Использование станций во время хирургического вмешательства

Обе станции позволяли получить интраоперационную визуализацию как поврежденного сегмента, так 2 смежных позвоночных сегментов. Также системы отображали расположение инструмента в ране в 3D изображении, что позволяло провести необходимую, экономичную резекцию костной ткани безопасно для нервных структур, быстро и точно ввести импланты, биопсийную иглу, транспедикулярныевинты. Отрицательный момент первой станции заключался в быстроте выполнения регистрации пациента на операционном столе, так как модель поврежденного сегмента, построенного станцией могла отличаться от самого сегмента после укладки больного на операционном столе. Требовалось время для знакомства пациента со станцией, совмещение до 10 точек реальной анатомии пациента с виртуальной моделью. Во втором случае регистрация пациента осуществлялась только лишь выполнением сканирования 3 D ЭОПом в операционной после укладки пациента.

Обе станции позволяли визуализировать в ране как прекалиброванные инструменты, так и любой инструмент в руках хирурга после дополнительной калибровки. Программное обеспечение второй станции позволяет быстро проводить калибровку инструмента, и, что важно, всего один раз за операцию. Существенным положительным моментом второй станции (с 3D ЭОПом) являлся интраоперационный контроль за произвенденными изменениями позвоночного сегмента в ходе операции:
после проведения декомпрессии
введение имплантов,
введения цемента
Для этого достаточно выполнить еще раз 3 D ЭОПконтроль и система выстроит новую модель позвоночника после выполненных манипуляций.
Точность проведения манипуляций с использованием навигационной станции оценивалось в послеоперационном периоде проведением рентгенологического исследования, КТ и МРТ.
Проводилась сравнительная характеристика результатов лечения операций проведенных по стандартной методике и с использованием навигационных станций.

Результаты

При сравнении с контрольной группой у пациентов с использованием навигации в ходе операции значительно сокращалось время операции, лучевая нагрузка на пациента и хирурга сводилась к минимуму, повышалась точность проведения имплантов, в частности транспедикулярных винтов, улучшилось качество выполнения декомпрессии и межтелового спондилодеза.
Хирургия позвоночника Следует отметить, что точность навигации анатомии снижается по мере удаления от сегмента, на котором установлен "маячок", который "видит" система. Точность навигации приближается к 100% на уровне, где установлен "маячок" и на двух смежных
позвоночных уровнях. Если хирургия требуется более чем на трех уровнях, "маячок" или навигационная рамка должны быть переставлены на новый необходимый хирургу уровень и регистрация пациента должна быть проведена заново.

Заключение

Развитие спинальной хирургии идет по пути контроля качества выполнения хирургического вмешательства и его безопасности для пациента.
Навигационные станции позволяют в полной мере быстро, безопасно и качественно выполнить операцию, что подтверждается послеоперационными обследованиями пациента. Сам хирург уверен в качестве проведенных манипуляций при использовании
навигации. Дальнейшее развитие навигации будет идти по пути совершенствования программного обеспечения, визуализации мягкотканых структур (сосудов, нервных образований) при помощи магнитнорезонансной томографии.

МАТЕРИАЛЫ НАУЧНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ, ПОСВЯЩЕННОЙ 40-ЛЕТИЮ ОТДЕЛЕНИЯ ПАТОЛОГИИ ПОЗВОНОЧНИКА
"ХИРУРГИЯ ПОЗВОНОЧНИКА - ПОЛНЫЙ СПЕКТР"
Москва, 2007 г.