2019年01月25日发布 | 1114阅读

显微手术中运用4K 3D ORBEYE系统的初步经验

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在显微神经外科手术中,继常规手术显微镜(surgical microscope,SM)和内镜之后,综合高分辨率和3D成像技术的4K 3D显微镜系统[4K3-Dimensional Microvideoscope(ORBEYE)System]是一款新型的手术显微镜设备(图1),称之为外视镜(exoscope),已应用于临床。4K 3D ORBERE(OE)系统不包括目镜镜头,借凭4K 3D监控器施行显微手术;可克服2D成像的缺陷,包括成像高清程度、操作灵活性的不足及缺乏荧光设备等局限性。

——摘自文章章节


【Ref: Murai Y, et al. Oper Neurosurg (Hagerstown). 2018 Dec 3. doi: 10.1093/ons/opy277. [Epub ahead of print]】



研究背景


在显微神经外科手术中,继常规手术显微镜(surgical microscope,SM)和内镜之后,综合高分辨率和3D成像技术的4K 3D显微镜系统[4K3-Dimensional Microvideoscope(ORBEYE)System]是一款新型的手术显微镜设备(图1),称之为外视镜(exoscope),已应用于临床。4K 3D ORBERE(OE)系统不包括目镜镜头,借凭4K 3D监控器施行显微手术;可克服2D成像的缺陷,包括成像高清程度、操作灵活性的不足及缺乏荧光设备等局限性。日本东京日本医学院神经外科的Yasuo Murai等通过评估4K 3D OE系统的性能,分析新型外视镜在显微手术中的优势和缺点。结果发表于2018年12月的《Oper Neurosurg (Hagerstown)》在线上。


图1. A.ORBERE的组成单元,显微镜大小为70(基宽)×200(总高)mm。设备的特点是手术显微镜和操作单元均安装在这个(500ml饮料罐大小的小把手上,包括视野放大和荧光系统开关。开关可依据术者喜好自由设置,光源是发光二极管;B.展示ORBERE全景观图和55英寸的显示屏以及ORBERE的主体部分、工作臂和镜像单元与术者之间的位置关系。由于显微镜不需置于术者与手术区域之间,因此对手术设备的变化几乎无影响。



研究方法


该研究纳入2017年7月至8月间在神经外科治疗的22例患者,均采用OE系统手术;其中,18例颅脑手术、3例脊柱脊髓手术及1例外周神经松解术。除外慢性硬膜下血肿或脑室外引流等无需显微镜的病例。所有手术同时准备SM和OE系统(图2)。术中是否继续使用OE系统,由术者依据舒适度决定。感觉OE系统不好使用时,切换为SM系统。手术室内,医生、麻醉师、仰卧位或侧卧位的患者以及OE系统作合理布局;手术过程中,全程3D成像实时呈现于55英寸的显示器上。根据患者体位和助手位置,可能另加2块3D显示屏放在合适的位置(图3)。OE焦距为220-550mm,聚焦和变焦可通过显微镜的把手或外接脚踏进行控制。此外,设备配有IR吲哚箐绿血管造影(ICGVAG)和BL 5-氨基乙酰丙酸(5ALA)荧光系统及窄带成像系统。


图2. 手术室内设施和手术中照片。患者体位采用“公园长椅位”,进行右侧枕下外侧入路切除听神经瘤。术中配有显微镜和外视镜两套显微手术系统。


图3. 手术室内外科设施布局示意图。左图示患者为仰卧位,右图为“公园长椅位”。Ass:助手;Oper:术者;Ns:护士;Pt:患者;Anes:麻醉师。



研究结果


手术由5名经验丰富的神经外科医生和10名住院医生完成,并对手术结果进行比较。采用问卷调查形式对OE系统的实用性进行评估。问卷包括12项评估指标:图像质量、眼疲劳程度和外视镜工作臂功能。22例手术患者,包括8例脑肿瘤手术、3例动脉瘤夹闭术、2例血管吻合术、2例颅内出血清除术、2例颈动脉内膜切除术、1例颅脑创伤清创术、3例椎板切开术及1例外周神经松解术(表1)。


表1. 22例手术患者资料。


所有患者均未发生与OE使用相关的术后并发症,其中13例从头皮切开至关颅全程使用OE系统;听神经瘤手术的内听道后壁磨除、面肌痉挛的微血管减压均可使用OE系统;2例恶性肿瘤切除结合5ALA荧光系统(图4),在胶质母细胞瘤和脑膜瘤手术中成像效果更加清晰。


图4. A.60岁女性患者,左侧颞叶胶质瘤术前MRI增强成像;B.术后MRI增强成像;C.荧光图像清晰显示颞叶表面肿瘤边缘;D.深部白质离断时的图像。



结论


与显微镜类似,OE系统可自由改变光轴和视轴,但血肿清除术和垂体瘤术需更换成显微镜或内镜进行操作。住院医师认为该系统的眼疲劳程度重,经验丰富的外科医生作为助手时认为,外视镜的工作臂活动范围窄小;60%的住院医师感觉是OE优于显微镜。


目前临床使用OE的经验有限,OE不可能在所有的神经外科手术中取代显微镜,但OE在人体工程学特征方面优于显微镜。建议在未来开展更大样本的临床研究,同时,期待不同公司生产技术性能更优的外视镜系统。


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