Сайт издательства «Медиа Сфера»
содержит материалы, предназначенные исключительно для работников здравоохранения. Закрывая это сообщение, Вы подтверждаете, что являетесь дипломированным медицинским работником или студентом медицинского образовательного учреждения.

Берелавичус С.В.

Институт хирургии им. А.В. Вишневского, Москва

Кармазановский Г.Г.

ФГБУ "Институт хирургии им. А.В. Вишневского" Минздрава России, Москва

Кригер А.Г.

Институт хирургии им. А.В. Вишневского, Москва

Федоров А.В.

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова» Минздрава России, 197341, Санкт-Петербург, Россия

Широков В.С.

Институт хирургии им. А.В. Вишневского, Москва

 Кондратьев Е.В.

Институт хирургии им. А.В. Вишневского, Москва

Горин Д.С.

Институт хирургии им. А.В. Вишневского, Москва

Виртуальное моделирование робот-ассистированных операций в абдоминальной хирургии

Авторы:

Берелавичус С.В., Кармазановский Г.Г., Кригер А.Г., Федоров А.В., Широков В.С.,  Кондратьев Е.В., Горин Д.С.

Подробнее об авторах

Журнал: Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2011;(6): 18‑21

Просмотров: 222

Загрузок: 0

Как цитировать:

Берелавичус С.В., Кармазановский Г.Г., Кригер А.Г., Федоров А.В., Широков В.С.,  Кондратьев Е.В., Горин Д.С. Виртуальное моделирование робот-ассистированных операций в абдоминальной хирургии. Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2011;(6):18‑21.
Berelavichus SV, Karmazanovskiĭ GG, Kriger AG, Fedorov AV, Shirokov VS,  Kondrat'ev EV, Gorin DS. The virtual modeling of the robotic-assisted operations in abdominal surgery. Pirogov Russian Journal of Surgery = Khirurgiya. Zurnal im. N.I. Pirogova. 2011;(6):18‑21. (In Russ.).

?>

Введение

Робототехника в современной хирургии прошла этапы ознакомления и внедрения. В настоящее время в ряде клиник используют хирургические роботизированные комплексы (РК). В урологии робот-ассистированная простатэктомия стала «золотым стандартом» лечения заболеваний, требующих удаления предстательной железы [1-5]. Активно применяются роботические гинекологические операции, такие как резекция или удаление яичников, гистерэктомия [1-3, 6, 9-12]. На сегодняшний день целесообразность выполнения робот-ассистированных вмешательств в малых пространствах не вызывает сомнений.

На этом фоне успехи в области внедрения роботических комплексов в абдоминальной хирургии выглядят скромно. В литературе мало работ по вопросам применения данных систем в лечении заболеваний органов брюшной полости и забрюшинного пространства. Ограниченное использование робот-ассистированного выполнения операций на органах брюшной полости, на наш взгляд, связано с необходимостью при большинстве этих вмешательств манипулировать в различных отделах живота, перемещать петли кишечника из одного отдела брюшной полости в другой, что крайне сложно выполнить манипуляторами РК. В то же время в абдоминальной хирургии существует множество операций, при которых требуется высокая точность движений при отсутствии физиологического тремора, что можно обеспечить, используя РК. Следовательно, необходим поиск компромиссных решений, обеспечивающих возможность оптимального применения робот-ассистированной технологии для выполнения операций при различных заболеваниях органов брюшной полости. Одним из направлений оптимизации использования РК в абдоминальной хирургии является точная навигация при расположении лапароскопического и манипуляционных портов на брюшной стенке по отношению к зоне хирургических действий. Публикаций, освещающих данную проблему, в современной литературе нами не найдено.

Целью работы является определение тактики и возможностей выполнения робот-ассистированных вмешательств пациентам с хирургическими заболеваниями органов брюшной полости и забрюшинного пространства.

Материал и методы

В абдоминальном отделе Института хирургии им. А.В. Вишневского с марта 2009 г. по июль 2010 г. выполнены 43 робот-ассистированные операции. Хирургические заболевания и виды вмешательств отражены в таблице.

В работе мы столкнулись с проблемой адекватной установки портов на передней брюшной стенке. Нам приходилось оперировать в разных анатомических областях, в связи с этим возникали трудности с правильным расположением троакаров, что влекло за собой уменьшение зоны хирургического воздействия роботических инструментов, столкновение манипуляторов (рук) робота, большие сложности в работе хирурга и ассистента.

Одной из задач данного исследования была разработка методики, которая позволяет на предоперационном этапе моделировать оптимальное расположение лапароскопического и манипуляционных портов на брюшной стенке по отношению к зоне хирургических действий при самых разнообразных объемах оперативных вмешательств.

Для решения этой задачи алгоритм предоперационного обследования больных дополнен компьютерным моделированием предстоящего хирургического вмешательства.

3D-моделирование использовано в 14 наблюдениях. Возраст больных колебался от 26 до 72 лет. 7 пациенток оперированы по поводу непаразитарных кист VII, VIII сегментов печени. Данная локализация является труднодоступной для лапароскопических вмешательств. За счет значительных манипуляционных преимуществ роботических инструментов и возможности 3D-изображения операции в указанных областях осуществляли с большей безопасностью и прецизионностью, чем при использовании традиционной лапароскопической техники.

Резекции селезенки по поводу непаразитарных кист произведены 3 больным, резекция поджелудочной железы - 3, сочетанное робот-ассистированное вмешательство в объеме холецистэктомии и удаления опухоли (ГИСО) желудка - 1 больной.

Всем пациентам выполняли исследование на мультиспиральном компьютерном томографе (Philips Brilliance iCT). Сканирование проводили от уровня правого купола диафрагмы до тазового дна. Во всех исследованиях использовали внутривенное болюсное контрастирование.

В локтевую вену вводили Йоверсол (в концентрации 350 мг йода на 1 мл) со скоростью 4 мл/с. Вслед за болюсом контрастного вещества вводили физиологический раствор в объеме 50 мл. Сканирование проводили по методике «bolus tracking». Для инъекции контрастного препарата использовали двухголовчатый автоматический инъектор (dual-head) OptiVantage.

Сканирование начинали при плотности контрастного вещества в просвете аорты 150 ед.Н. Сканирование в артериальную фазу начинали через 10 с после достижения порогового контрастирования аорты. Через 35 с от начала сканирования получали изображения в портальную фазу. Отсроченную фазу выполняли спустя 6-7 мин (нужна для уточнения характера образования и оценки экскреторной функции почек).

Следующим этапом оценивали мультипланарные реконструкции, для выяснения типа образования, его локализации, отношения к различным органам, артериям, венам, плотности прилежания, сдавления, отклонения от физиологического хода сосуда. Дополнительно изучали степень опухолевой инвазии или ее отсутствие.

После окончательной верификации диагноза принимали решение о возможности выполнения робот-ассистированного вмешательства.

Виртуальное моделирование робот-ассистированной операции осуществляли на рабочей станции томографа Brilliance iCT с приложением «виртуальная радиочастотная аблация». Используя данные портальной фазы исследования в полуавтоматическом режиме с возможностью ручной корректировки, визуализировали образование одновременно во всех проекциях, включая трехмерную. Моделирование начинали с «вектора 1», который имитировал роботический видеолапароскоп. Осуществляли одновременную визуализацию всех проекций тела пациента, виртуально позиционировали первый порт для лапароскопа, принимая во внимание особенности анатомии брюшной полости, передней брюшной стенки и костных структур (реберная дуга, подвздошные кости). Внутреннюю часть «вектора 1» направляли непосредственно к зоне хирургического воздействия. Как правило, точкой установки «вектора 1» являлась область пупка. После установки других «векторов» перемещали «вектор 1» в более удобное положение. Следующие два или три роботических порта («векторы 2, 3») устанавливали с учетом всех анатомических особенностей так, чтобы расстояния между ними и первым портом были адекватными (не менее 12 см). Внутреннюю часть портов ориентировали на периферию зоны хирургического воздействия (см. рис. 1 и далее на цв. вклейке). Точку установки ассистентского троакара определяли после расположения роботических портов («векторы 1, 2, 3»). Ассистентский порт располагали на противоположной стороне от зоны хирургического воздействия в наибольшем промежутке между роботическими портами. После этого изображение сохраняли с виртуально установленными инструментами робота относительно области операции и поверхности тела пациента.

Для более точного переноса виртуально установленных троакарных точек на переднюю брюшную стенку пациента использовали самостоятельно сконструированную навигационную сетку (рис. 2). Ячейки этой сетки имеют размер 5×5 см. На углах каждого квадрата фиксированы рентгенопозитивные метки. Перед мультиспиральной компьютерной томографией сетку укладывали на переднюю брюшную стенку пациента таким образом, что центральная метка располагалась в области пупка. После адекватного виртуального расположения «векторов» на фоне навигационной сетки получали четкую «привязку» точек установки роботических и ассистентских портов к рентгенопозитивным меткам.

Непосредственно перед операцией навигационную сетку укладывали на переднюю брюшную стенку пациента описанным способом. Имея четкую информацию о расположении троакарных точек относительно меток, маркировали места введения портов на передней брюшной стенке.

Результаты

Использование данной методики позволило до операции моделировать основные этапы робот-асcистированного вмешательства, оптимизировать работу манипуляторов робота, уменьшить риск повреждения органов в области хирургического воздействия и в непосредственной близости от нее. Появилась возможность более осмысленного выбора инструментов и их расположения в манипуляторах робота. Четкая схема расположения портов, полученная на дооперационном этапе, позволила избежать дополнительной травмы передней брюшной стенки, связанной с необходимостью переустановки троакаров. Сократилось время, необходимое для настройки и активации РК (докинг).

Осложнения во время операций и в раннем послеоперационном периоде не зафиксированы. Все вмешательства выполнены с минимальной кровопотерей (50-100 мл). Средняя продолжительность операции с 3D-моделированием сократилась до 90 мин, по сравнению со 130 мин при вмешательствах без использования указанной методики. Ни в одном из наблюдений не возникал конфликт (столкновение) между манипуляторами робота. Область хирургического воздействия была оптимальной и комфортной для манипуляций роботическими и ассистентскими инструментами, что в свою очередь не потребовало переустановки троакаров. Продолжительность послеоперационного периода составила в среднем 7 койко-дней.

Приводим клиническое наблюдение.

Больная А., 56 лет, при поступлении в клинику жалоб не предъявляла. В 2006 г. при УЗИ брюшной полости впервые выявлена киста печени. Самочувствие больной оставалось удовлетворительным. При последующем УЗИ отмечено увеличение диаметра кисты VII-VIII сегментов печени до 8 см. При осмотре кожные покровы обычной окраски, гемодинамических и дыхательных нарушений не выявлено, пальпаторно в брюшной полости патологических образований не определяется.

При УЗИ органов брюшной полости в проекции VIII сегмента печени определяется тонкостенное жидкостное образование размером 74×58 мм, неправильной округлой формы, с однородным анэхогенным содержимым.

При КТ брюшной полости в области VII-VIII сегментов печени выявляется образование пониженной (жидкостной) плотности (7 ед.Н), размером 8 см, однородной структуры, капсула не определяется, не накапливает контрастное вещество ни в одну из фаз контрастного усиления. Произведено компьютерное моделирование робот-ассистированного вмешательства.

Выполнены лапароскопия, фенестрация кисты, робот-ассистированная атипичная резекция VII-VIII сегментов печени, дренирование брюшной полости. Длительность хирургического вмешательства составила 80 мин. Заключение срочного гистологического исследования: непаразитарная киста печени.

Течение послеоперационного периода гладкое. С целью обезболивания использовали лишь ненаркотические анальгетики в течение 1 сут после операции. Через 3-4 ч после операции пациентка самостоятельно начала вставать, по прошествии 5-6 ч был разрешен прием внутрь воды и небольшого количества жидкой пищи. На 2-е сутки после операции пациентка двигалась в полном объеме, питание не ограничивалось. На 5-е сутки после операции сняты швы с послеоперационных ран. Больная выписана на 7-е сутки после операции и выполнения контрольных исследований.

При контрольном УЗИ брюшной полости через 2 мес после операции патологических изменений органов брюшной полости не выявлено.

Таким образом, включение виртуального моделирования в диагностический алгоритм дооперационного обследования больных - это существенный вклад в разработку стандартизованных робот-ассистированных вмешательств в абдоминальной хирургии. Данная методика позволяет аргументированно, с учетом всех анатомических и технических особенностей определить оптимальное расположение троакаров для конкретного хирургического вмешательства. После накопления достаточного опыта и его анализа появится возможность создания стандартизованных, и главное, обоснованных схем расположения роботических и ассистентских портов на передней брюшной стенке при хирургических заболеваниях разных отделов брюшной полости.

В то же время технология позволяет сохранить индивидуальный подход к каждому больному. В отличие от робот-ассистированной операции виртуальное моделирование осуществляется одинаково легко, независимо от локализации патологических изменений и объема оперативного вмешательства. Уже на этапе моделирования возможно прогнозировать и оценить трудности робот-ассистированной операции у конкретного пациента. Анализируя стандартную схему расположения портов с учетом конкретных анатомических особенностей больного, хирург имеет возможность адекватного принятия решения в пользу робот-ассистированного или другого вида хирургического вмешательства.

Симбиоз двух высокотехнологичных методик, таких как мультиспиральная компьютерная томография с 3D-моделированием и робот-ассистированная хирургия, является весомым вкладом в расширение возможностей и увеличение безопасности миниинвазивных вмешательств.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail