Nawigacja komputerowa wspomaga działania chirurga

Obraz chorego kręgosłupa, przedstawiony w trójwymiarowej postaci, pozwala bezpiecznie wprowadzać do niego poszczególne elementy mocowania, np. transpedikularne śruby, wymagające od chirurga wielkiej precyzji i doświadczenia. ?Cały kłopot w przypadku tych zabiegów polega na tym, że manipulujemy bardzo blisko rdzenia. Te zabiegi wymagają precyzji co do milimetra, gdyż nasada łuku, w którą wprowadzamy śrubę, ma ok. 6 mm średnicy, tyle samo co śruba. Nawigacja komputerowa używana jest do wspomagania działań chirurga, by ograniczyć ryzyko ?nietrafienia" w nasadę, co pozwala zminimalizować ryzyko uszkodzenia rdzenia kręgowego czy korzeni nerwowych" - tłumaczy dr Paweł Michalski z Kliniki Ortopedii AM w Warszawie, jednego z dwóch ośrodków w Polsce gdzie wykonywane są operacje kręgosłupa za pomocą nawigacji komputerowej (drugi jest w Zakopanem). Obie kliniki zyskały swój sprzęt dzięki akcji Polsatu poświęconej leczeniu dzieci ze skoliozami. A podarunek jest niebagatelnej wartości, gdyż urządzenie kosztuje ponad 1 mln zł. Warszawska klinika otrzymała również dodatkowo tzw. ramię C, poszerzające zakres możliwości sprzętu, które kosztuje ok. 100 tys. USD.
Podstawą nawigacji komputerowej jest oprogramowanie. Całe urządzenie składa się z: jednostki centralnej, komputera będącego szybką stacją graficzną, kamery na podczerwień i tzw. ramek referencyjnych (będących układami optycznymi identyfikowanymi dzięki kamerze przez komputer). Elementy te umożliwiają rozpoznanie i lokalizację narzędzi chirurgicznych wykorzystywanych do implantacji śrub w trakcie operacji.
Choć sam sprzęt oznacza spory jednorazowy wydatek, to jego użytkowanie nie powoduje dodatkowych kosztów - wszystkie elementy są wielorazowe, nadają się do sterylizacji i nie wymagają ciągłego dokupowania nowych.
Wirtualny kręgosłup
Nawigacja komputerowa wykorzystywana była pierwotnie wyłącznie do zabiegów neurochirurgicznych w obrębie głowy. Pod jej kontrolą można wykonać np. biopsję czy skoagulować patologiczne tkanki. Z czasem zaczęła być z powodzeniem wykorzystywana także do operacji na kręgosłupie. Najlepiej sprawdza się w zabiegach z dostępu tylnego - pod jej kontrolą można usunąć dysk, wprowadzić koszyczek (cage) między trzony kręgowe, a nawet wykonać pełną stabilizację kręgosłupa techniką małoinwazyjną, wykorzystując do wszczepienia implantów jedynie drobne nacięcia na skórze.
Choć ten supernowoczesny sprzęt nie zastąpi chirurga, to bardzo ułatwia mu pracę. Podczas operacji z użyciem nawigacji komputerowej widać bowiem na ekranie zwirtualizowany obraz kręgosłupa, w postaci, w jakiej nie ma możliwości zobaczyć go w polu operacyjnym. Tak zwaną ramkę referencyjną mocuje się np. do wyrostka kolczystego trzonu kręgowego, w który ma być wkręcona śruba transpedikularna. Następnie przy użyciu ramienia ?C" (tzw. fluoronawigacji) otrzymuje się obraz kręgosłupa w dwóch płaszczyznach: przednio-tylnej i bocznej. ?Tego typu informacja, uzyskiwana podczas bardzo krótkiej ekspozycji radiologicznej, poddawana jest automatycznie obróbce komputerowej. W większości przypadków zaledwie te dwie projekcje pozwalają komputerowi stworzyć wirtualny obraz kręgosłupa pacjenta i zlokalizować go w przestrzeni bez wielokrotnego naświetlania chorego w trakcie operacji" - tłumaczy dr P. Michalski.
Za pomocą drugiej aktywnej ramki, umocowanej do narzędzia chirurgicznego, wszystkie wykonywane czynności widoczne są na ekranie. Na przykład jeśli chirurg chce wprowadzić śrubę w określony sposób, komputer pokazuje mu, jak ustawione są narzędzia w stosunku do kręgosłupa. Na podstawie dwóch obrazów łatwiej ustalić dokładny kierunek wprowadzania śruby transpedikularnej.
Jeśli fluoronawigacja nie jest w stanie dać wyraźnego obrazu, który byłby interpretowalny przez komputer, oprogramowanie tego systemu można wykorzystać szerzej: przed zabiegiem pacjent ma wykonywaną tomografię komputerową potrzebnego odcinka w zakładzie radiologii. W odpowiednim standardzie wykonana tomografia rejestrowana jest na płycie. Podczas zabiegu, po wczytaniu nagrania do komputera, można połączyć dwa obrazy - ten z funkcji ramienia ?C" i obraz uzyskany w tomografii komputerowej. ?To istotne, szczególnie gdy mamy małego pacjenta, u którego jakość struktury kostnej jest słabo widzialna w ramieniu ?C". Wspomożenie się wtedy obrazem uzyskanym w tomografii bardzo ułatwia pracę" - mówi dr P. Michalski.
Polska rzeczywistość
Wielką zaletą tego urządzenia jest możliwość zastosowania technik małoinwazyjnych. Z jego pomocą można bowiem wykonać pełną stabilizację kręgosłupa, bez konieczności zastosowania szerokiego dostępu operacyjnego. W wybranych, przede wszystkim niezaawansowanych przypadkach, wystarczą jedynie drobne cięcia skórne, przez które można wprowadzić implanty opierając się na wirtualnym obrazie kręgosłupa.
?Polska rzeczywistość jest przerażająca - mówi dr P. Michalski. - Zaawansowanie procesu chorobowego jest przeważnie tak znaczne, że nie pozwala na wykorzystanie techniki miniinwazyjnej". W wielu przypadkach również wszelkiego rodzaju markery anatomiczne, stanowiące punkty odniesienia dla komputera i chirurga, są zupełnie nieczytelne. ?Na przykład jeśli pacjentowi ze zmianami zwyrodnieniowymi kręgosłupa chcielibyśmy - wykorzystując połączoną technikę nawigacyjną i miniinwazyjną - wykonać izolowaną stabilizację, wprowadzając tzw. koszyczek międzytrzonowy, lub wykonać transpedikularną stabilizację, często okazuje się to niemożliwe. Najczęściej oprócz wszczepienia implantów, kręgosłup wymaga odbarczenia struktur nerwowych w przebiegu współistniejącej stenozy, czyli zwężenia kanału kręgowego czy otworów międzykręgowych" - tłumaczy P. Michalski.