پیشرفت کاربرد اگزوسکوپ‌ها در جراحی‌های مغز و اعصاب

 

کاربردمیکروسکوپ‌های جراحیو نوروآندوسکوپ‌ها به طور قابل توجهی اثربخشی روش‌های جراحی مغز و اعصاب را افزایش داده‌اند، با این وجود، به دلیل برخی ویژگی‌های ذاتی خود تجهیزات، آنها هنوز محدودیت‌های خاصی در کاربردهای بالینی دارند. با توجه به کاستی‌هایمیکروسکوپ‌های عملیاتیو نوروآندوسکوپ‌ها، همراه با پیشرفت در تصویربرداری دیجیتال، اتصال به شبکه وای‌فای، فناوری صفحه نمایش و فناوری نوری، سیستم اگزوسکوپ به عنوان پلی بین میکروسکوپ‌های جراحی و نوروآندوسکوپ‌ها به وجود آمده است. اگزوسکوپ دارای کیفیت تصویر و میدان دید جراحی برتر، وضعیت ارگونومیک بهتر، اثربخشی آموزشی و همچنین تعامل کارآمدتر تیم جراحی است و کارایی کاربردی آن مشابه میکروسکوپ‌های استریکال است. در حال حاضر، مقالات عمدتاً تفاوت‌های بین اگزوسکوپ‌ها و میکروسکوپ‌های جراحی را در جنبه‌های فنی-تجهیزاتی مانند عمق میدان، میدان دید، فاصله کانونی و عملکرد گزارش می‌کنند و فاقد خلاصه و تحلیلی از کاربرد خاص و نتایج جراحی اگزوسکوپ‌ها در جراحی مغز و اعصاب هستند. از این رو، ما کاربرد اگزوسکوپ‌ها در جراحی مغز و اعصاب در سال‌های اخیر را خلاصه می‌کنیم، مزایا و محدودیت‌های آنها را در عمل بالینی تجزیه و تحلیل می‌کنیم و منابعی را برای استفاده بالینی ارائه می‌دهیم.

تاریخچه و توسعه اگزوسکوپ‌ها

میکروسکوپ‌های جراحی دارای روشنایی عمیق عالی، میدان دید جراحی با وضوح بالا و اثرات تصویربرداری استریوسکوپی هستند که می‌توانند به جراحان کمک کنند تا ساختار بافت عصبی و عروقی عمیق میدان جراحی را با وضوح بیشتری مشاهده کنند و دقت عملیات میکروسکوپی را بهبود بخشند. با این حال، عمق میدانمیکروسکوپ جراحیکم عمق است و میدان دید، به خصوص در بزرگنمایی بالا، باریک است. جراح باید بارها و بارها روی ناحیه هدف فوکوس کند و زاویه آن را تنظیم کند که تأثیر قابل توجهی بر ریتم جراحی دارد. از سوی دیگر، جراح باید از طریق چشمی میکروسکوپ مشاهده و عمل کند و این امر مستلزم آن است که جراح برای مدت طولانی در یک وضعیت ثابت قرار گیرد که به راحتی می‌تواند منجر به خستگی شود. در چند دهه گذشته، جراحی کم تهاجمی به سرعت توسعه یافته است و سیستم‌های نوروآندوسکوپی به دلیل تصاویر با کیفیت بالا، نتایج بالینی بهتر و رضایت بیشتر بیمار، به طور گسترده در جراحی مغز و اعصاب مورد استفاده قرار گرفته‌اند. با این حال، به دلیل کانال باریک رویکرد آندوسکوپی و وجود ساختارهای عصبی عروقی مهم در نزدیکی کانال، همراه با ویژگی‌های جراحی جمجمه مانند عدم توانایی در گسترش یا کوچک کردن حفره جمجمه، نوروآندوسکوپی عمدتاً برای جراحی قاعده جمجمه و جراحی بطن از طریق رویکردهای بینی و دهانی استفاده می‌شود.

با توجه به کاستی‌های میکروسکوپ‌های جراحی و نوروآندوسکوپ‌ها، همراه با پیشرفت‌هایی در تصویربرداری دیجیتال، اتصال به شبکه WiFi، فناوری صفحه نمایش و فناوری نوری، سیستم آینه خارجی به عنوان پلی بین میکروسکوپ‌های جراحی و نوروآندوسکوپ‌ها ظهور کرده است. مشابه نوروآندوسکوپی، سیستم آینه خارجی معمولاً از یک آینه دوربین، یک منبع نور، یک دوربین با کیفیت بالا، یک صفحه نمایش و یک براکت تشکیل شده است. ساختار اصلی که آینه‌های خارجی را از نوروآندوسکوپی متمایز می‌کند، یک آینه دوربین با قطر حدود 10 میلی‌متر و طول حدود 140 میلی‌متر است. لنز آن در زاویه 0 درجه یا 90 درجه نسبت به محور طولی بدنه آینه قرار دارد و دامنه فاصله کانونی آن 250-750 میلی‌متر و عمق میدان آن 35-100 میلی‌متر است. فاصله کانونی بلند و عمق میدان زیاد، مزایای کلیدی سیستم‌های آینه خارجی نسبت به نوروآندوسکوپی هستند.

پیشرفت فناوری نرم‌افزار و سخت‌افزار، توسعه آینه‌های خارجی، به ویژه ظهور آینه‌های خارجی سه‌بعدی و همچنین جدیدترین آینه‌های خارجی سه‌بعدی 4K با کیفیت فوق‌العاده بالا را ارتقا داده است. سیستم آینه خارجی هر ساله به طور مداوم به‌روزرسانی می‌شود. از نظر نرم‌افزاری، سیستم آینه خارجی می‌تواند با ادغام تصویربرداری تانسور انتشار رزونانس مغناطیسی قبل از عمل، ناوبری حین عمل و سایر اطلاعات، ناحیه جراحی را تجسم کند و در نتیجه به پزشکان در انجام جراحی‌های دقیق و ایمن کمک کند. از نظر سخت‌افزاری، آینه خارجی می‌تواند فیلترهای 5-آمینولولولینیک اسید و ایندوسیانین را برای آنژیوگرافی، بازوی پنوماتیک، دسته عملیاتی قابل تنظیم، خروجی چند صفحه‌ای، فاصله فوکوس طولانی‌تر و بزرگنمایی بیشتر ادغام کند و در نتیجه به جلوه‌های تصویری و تجربه عملیاتی بهتری دست یابد.

مقایسه بین میکروسکوپ‌های جراحی و اگزوسکوپ

سیستم آینه خارجی، ویژگی‌های خارجی نوروآندوسکوپی را با کیفیت تصویر میکروسکوپ‌های جراحی ترکیب می‌کند، نقاط قوت و ضعف یکدیگر را تکمیل می‌کند و شکاف‌های بین میکروسکوپ‌های جراحی و نوروآندوسکوپی را پر می‌کند. آینه‌های خارجی دارای ویژگی‌های عمق میدان عمیق و میدان دید وسیع (قطر میدان جراحی 50-150 میلی‌متر، عمق میدان 35-100 میلی‌متر) هستند که شرایط بسیار مناسبی را برای عملیات جراحی عمیق تحت بزرگنمایی بالا فراهم می‌کند. از سوی دیگر، فاصله کانونی آینه خارجی می‌تواند به 250-750 میلی‌متر برسد که فاصله کاری طولانی‌تری را فراهم می‌کند و عملیات جراحی را تسهیل می‌کند [7]. در مورد تجسم آینه‌های خارجی، ریکاردی و همکارانش از طریق مقایسه بین آینه‌های خارجی و میکروسکوپ‌های جراحی دریافتند که آینه‌های خارجی کیفیت تصویر، قدرت نوری و اثرات بزرگنمایی قابل مقایسه‌ای با میکروسکوپ‌ها دارند. آینه خارجی همچنین می‌تواند به سرعت از دیدگاه میکروسکوپی به دیدگاه ماکروسکوپی تغییر کند، اما وقتی کانال جراحی "در بالا باریک و در پایین پهن" باشد یا توسط سایر ساختارهای بافتی مسدود شود، میدان دید زیر میکروسکوپ معمولاً محدود است. مزیت سیستم آینه خارجی این است که می‌تواند جراحی را در وضعیت ارگونومیک‌تری انجام دهد و زمان صرف شده برای مشاهده میدان جراحی از طریق چشمی میکروسکوپ را کاهش دهد و در نتیجه خستگی جراحی پزشک را کاهش دهد. سیستم آینه خارجی تصاویر جراحی سه‌بعدی با کیفیت یکسان را در طول فرآیند جراحی برای همه شرکت‌کنندگان در جراحی فراهم می‌کند. میکروسکوپ به حداکثر دو نفر اجازه می‌دهد تا از طریق چشمی عمل کنند، در حالی که آینه خارجی می‌تواند تصویر یکسانی را در زمان واقعی به اشتراک بگذارد و به چندین جراح اجازه می‌دهد تا به طور همزمان عمل جراحی انجام دهند و با به اشتراک گذاشتن اطلاعات با همه پرسنل، کارایی جراحی را بهبود بخشند. در عین حال، سیستم آینه خارجی در ارتباط متقابل تیم جراحی اختلال ایجاد نمی‌کند و به همه پرسنل جراحی اجازه می‌دهد تا در فرآیند جراحی شرکت کنند.

اگزوسکوپ در جراحی مغز و اعصاب

گونن و همکارانش ۵۶ مورد جراحی آندوسکوپی گلیوما را گزارش کردند که از این تعداد، تنها ۱ مورد در دوره قبل از عمل عوارض (خونریزی در ناحیه جراحی) داشت و میزان بروز آن تنها ۱.۸٪ بود. روترموند و همکارانش ۲۳۹ مورد جراحی ترانس نازال ترانس اسفنوئیدال برای آدنوم‌های هیپوفیز را گزارش کردند و جراحی آندوسکوپی منجر به عوارض جدی نشد. در همین حال، هیچ تفاوت معنی‌داری در زمان جراحی، عوارض یا محدوده برداشتن تومور بین جراحی آندوسکوپی و جراحی میکروسکوپی وجود نداشت. چن و همکارانش گزارش دادند که ۸۱ مورد تومور از طریق روش سینوس رتروسیگوموئید برداشته شدند. از نظر زمان جراحی، میزان برداشتن تومور، عملکرد عصبی پس از عمل، شنوایی و غیره، جراحی آندوسکوپی مشابه جراحی میکروسکوپی بود. با مقایسه مزایا و معایب دو تکنیک جراحی، آینه خارجی از نظر کیفیت تصویر ویدئویی، میدان دید جراحی، نحوه عمل، ارگونومی و مشارکت تیم جراحی مشابه یا برتر از میکروسکوپ است، در حالی که درک عمق مشابه یا پایین‌تر از میکروسکوپ ارزیابی می‌شود.

آموزش اگزوسکوپ در جراحی مغز و اعصاب

یکی از مزایای اصلی آینه‌های خارجی این است که به همه پرسنل جراحی اجازه می‌دهند تصاویر جراحی سه‌بعدی با کیفیت یکسان را به اشتراک بگذارند، به همه پرسنل جراحی اجازه می‌دهد تا بیشتر در فرآیند جراحی مشارکت داشته باشند، اطلاعات جراحی را منتقل و منتقل کنند، آموزش و راهنمایی عمل‌های جراحی را تسهیل کنند، مشارکت در آموزش را افزایش دهند و اثربخشی آموزش را بهبود بخشند. تحقیقات نشان داده است که در مقایسه با میکروسکوپ‌های جراحی، منحنی یادگیری آینه‌های خارجی نسبتاً کوتاه‌تر است. در آموزش آزمایشگاهی برای بخیه زدن، وقتی دانشجویان و پزشکان رزیدنت هم در مورد آندوسکوپ و هم در مورد میکروسکوپ آموزش می‌بینند، اکثر دانشجویان کار با آندوسکوپ را آسان‌تر می‌دانند. در آموزش جراحی ناهنجاری‌های جمجمه و گردن، همه دانشجویان ساختارهای آناتومیکی سه‌بعدی را از طریق عینک‌های سه‌بعدی مشاهده کردند که درک آنها از آناتومی ناهنجاری‌های جمجمه و گردن را افزایش داد، اشتیاق آنها را برای عمل‌های جراحی افزایش داد و دوره آموزش را کوتاه‌تر کرد.

چشم‌انداز

اگرچه سیستم آینه خارجی در مقایسه با میکروسکوپ‌ها و نوروآندوسکوپ‌ها پیشرفت قابل توجهی در کاربرد داشته است، اما محدودیت‌های خود را نیز دارد. بزرگترین عیب آینه‌های نمای خارجی دوبعدی اولیه، عدم دید استریوسکوپی در بزرگنمایی ساختارهای عمیق بود که بر عملیات جراحی و قضاوت جراح تأثیر می‌گذاشت. آینه خارجی سه بعدی جدید مشکل عدم دید استریوسکوپی را بهبود بخشیده است، اما در موارد نادر، استفاده از عینک پلاریزه برای مدت طولانی می‌تواند باعث ناراحتی‌هایی مانند سردرد و حالت تهوع برای جراح شود که تمرکز بهبود فنی در مرحله بعدی بر روی آن است. علاوه بر این، در جراحی آندوسکوپی جمجمه، گاهی اوقات لازم است در طول عمل به میکروسکوپ تغییر داده شود زیرا برخی از تومورها نیاز به برداشتن بصری هدایت شده توسط فلورسانس دارند یا عمق روشنایی میدان جراحی کافی نیست. علاوه بر این، در جراحی آندوسکوپی جمجمه، گاهی اوقات لازم است در طول عمل به میکروسکوپ تغییر داده شود زیرا برخی از تومورها نیاز به برداشتن بصری هدایت شده توسط فلورسانس دارند یا عمق روشنایی میدان جراحی کافی نیست. به دلیل هزینه بالای تجهیزات با فیلترهای ویژه، آندوسکوپ‌های فلورسانس هنوز به طور گسترده برای برداشتن تومور مورد استفاده قرار نگرفته‌اند. در طول جراحی، دستیار در موقعیت مخالف جراح ارشد قرار می‌گیرد و گاهی اوقات یک تصویر چرخشی را مشاهده می‌کند. با استفاده از دو یا چند نمایشگر سه‌بعدی، اطلاعات تصویر جراحی توسط نرم‌افزار پردازش شده و روی صفحه نمایش دستیار به صورت ۱۸۰ درجه وارونه نمایش داده می‌شود که می‌تواند به طور موثر مشکل چرخش تصویر را حل کند و دستیار را قادر سازد تا راحت‌تر در روند جراحی شرکت کند.

به طور خلاصه، استفاده روزافزون از سیستم‌های آندوسکوپی در جراحی مغز و اعصاب، آغاز دوران جدیدی از تجسم حین عمل در جراحی مغز و اعصاب است. در مقایسه با میکروسکوپ‌های جراحی، آینه‌های خارجی کیفیت تصویر و میدان دید جراحی بهتری دارند، وضعیت ارگونومیک بهتری در حین جراحی دارند، اثربخشی آموزشی بهتری دارند و مشارکت تیم جراحی کارآمدتر است و نتایج جراحی مشابهی دارند. بنابراین، برای اکثر جراحی‌های رایج جمجمه و ستون فقرات، آندوسکوپ یک گزینه جدید ایمن و مؤثر است. با پیشرفت و توسعه فناوری، ابزارهای تجسم حین عمل بیشتر می‌توانند در عمل‌های جراحی برای دستیابی به عوارض جراحی کمتر و پیش‌آگهی بهتر کمک کنند.