Перспективы использования хирургической навигации при коррекции врожденных пороков развития в неонатологии

DOI: https://dx.doi.org/10.18565/aig.2017.12.96-103

21.12.2017
315

1 ФГБУ Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова Минздрава России, Москва; 2 ООО «Весттрейд ЛТД»

Одним из приоритетных направлений неонатальной хирургии является внедрение эндоскопических способов коррекции врожденных пороков развития. Современные методы обработки визуальной информации и возможности компьютерной графики позволяют обеспечить сопровождение работы хирурга в естественной среде и условиях дополненной реальности.
Цель исследования. Провести анализ собственного опыта наблюдения и хирургического лечения новорожденных с пороками развития, выявить группы заболеваний, в хирургической коррекции которых необходимо применение интраоперационной навигации.
Материал и методы. С 2010 по 2016 год наблюдали 1354 новорожденных с пороками развития, выполнен ретроспективный анализ медицинской документации.
Результаты. Операции удаления объемных образований, эндоскопические вмешательства при пороках развития легких и почек у новорожденных сопровождаются наибольшими техническими трудностями и рисками осложнений при поиске патологического очага, мобилизации тканей и выделении питающих сосудов.
Заключение. Интраоперационный навигационный комплекс наиболее востребован в области хирургии врожденных пороков развития легкого, при удалении объемных образований и в реконструктивных операциях аномалий почек.

В последние годы в Российской Федерации отмечается неуклонное снижение показателя младенческой смертности. Врожденные пороки развития (ВПР) занимают второе место среди причин младенческой смертности. Благодаря улучшению качества пренатальной диагностики ВПР и совершенствованию методов неонатальной хирургии частота смерти детей от пороков развития на первом году жизни сократилась с 1,9 на 1000 живорожденных в 2012 году до 1,3 на 1000 в 2016 году. Вместе с тем, коэффициент младенческой смертности и показатель смертности от ВПР в нашей стране пока остается в 1,5–2 раза выше, чем в большинстве стран Западной Европы и Японии [1]. До 35% летальных случаев в раннем детском возрасте обусловлены ВПР, в том числе хирургического профиля [1, 2].

Одним из основных направлений современной хирургии новорожденных является широкое использование адаптированных к раннему возрасту методов визуализации и внедрение в клиническую практику эндоскопических способов коррекции ВПР. Миниинвазивная хирургическая техника операций у новорожденных детей реализуется с использованием специального оборудования, включающего телевидение высокой четкости, оптические системы малого диаметра, миниатюрные инструменты и средства их доставки в организм пациента [3]. Несмотря на то, что эндоскопические операции прочно вошли в практику детских хирургов, анатомические особенности новорожденного ребенка определяют некоторые ограничения и трудности: объемы полостей крайне малы, а установка инструментальных портов требует особой тщательности выбора положения для обеспечения наилучшего доступа к зоне интереса без ограничения движений. Кровотечения в зоне хирургического вмешательства значительно уменьшают степень освещенности, ограничивают обзор и затрудняют манипуляции, в работе необходим тщательный гемостаз и четкое представление о локализации питающих орган сосудов. Эти факторы обусловливают потребность неонатальных хирургов в разработке инновационных подходов к интраоперационной навигации для уменьшения риска осложнений путем определения зоны безопасного хирургического вмешательства.

Современные методы обработки визуальной информации, возможности компьютерной графики и 3D-моделирования являются основанием для решения технической задачи автоматизированного сопровождения работы хирурга в естественной среде и условиях дополненной реальности. Одним из направлений технического решения задачи подготовки хирурга к оперативному вмешательству является создание трехмерных визуальных и материальных образов на основании полученной в ходе предоперационного обследования информации [4]. Система хирургической навигации (CAS технология – Computer Assisted Surgery) – это оперативное вмешательство, при проведении которого компьютер используется в качестве направляющего и контролирующего инструмента. Эти подходы позволяют снизить операционную травму за счет более точных действий хирурга в процессе операции, что в целом повышает уровень безопасности пациента, снижает риск интраоперационных осложнений и сокращает период реабилитации [5, 6].

Современные технологии предлагают ряд возможностей в помощи клиницисту для точного выполнения хирургических манипуляций. Некоторые решения представлены на рынке в виде готовых и апробированных в клинической практике аппаратно-программных комплексов, другие являются частными разработками групп специалистов и применяются ими в экспериментальных и клинических исследованиях.

Наибольшее распространение на рынке технического обеспечения интраоперационной навигации получили системы стереотаксического слежения за инструментом. В основе метода лежит безрамное создание электромагнитного поля, в которое помещается часть тела пациента с регистрацией в системе анатомических ориентиров путем установки специальных реперных датчиков или сканирования поверхности кожи для распознавания компьютером. Предоперационные изображения патологического очага в тканях и органах «совмещаются» на экране с изображением пациента. Активный инструмент, снабженный системой слежения, позиционируется на теле в заданной системе координат, тем самым возможна коррекция его перемещения в соответствии с хирургической задачей [6, 7].

Нейрохирургия стала пионером по внедрению и успешному применению навигации в повседневной клинической практике. С ее помощью проводят биопсии и резекции интракраниальных опухолей, деструкцию патологических очагов, эвакуацию гематом при нейротравме, установку внутрижелудочковых шунтов, электродов, электростимуляции и другие манипуляции [6, 8, 9].

В ортопедии и травматологии среди взрослых пациентов в сферах реконструктивной хирургии позвоночника, пластики суставов, костной онкологии и при репозиции сложных многооскольчатых переломов костей применение стереотаксических систем навигации с предварительной программной оценкой наилучшей траектории введения металлических элементов и последующей реализацией хирургом под контролем интраоперационных методик визуализации значительно снижает количество хирургических осложнений [10...

Список литературы

1. Исаков Ю.Ф., Володин Н.Н., Гераськин А.В., ред. Неонатальная хирургия. М.: Династия; 2011. 680с.

2. Хаматханова Е.М., Кучеров Ю.И., Фролова О.Г., Дегтярев Д.Н., Демидов В.Н., Морозов Д.А., Подуровская Ю.Л., Дорофеева Е.И., Пименова Е.С., Машинец Н.В., Ушакова И.А. Пути совершенствования медицинской помощи при врожденных пороках развития. Акушерство и гинекология. 2011; 4: 79-84.

3. Разумовский А.Ю., Мокрушина О.Г. Эндохирургические операции у новорожденных. М.: МИА; 2015. 344с.

4. Tack P., Victor J., Gemmel P., Annemans L. 3D-printing techniques in a medical setting: a systematic literature review. Biomed. Eng. Online. 2016; 15: 115.

5. Щаденко С.В., Горбачева А.С., Арсланова А.Р., Толмачев И.В. 3D-визуализация для планирования операций и выполнения хирургического вмешательства (CAS-технологии). Бюллетень сибирской медицины. 2014; 13(4): 165-71.

6. Mezger U., Jendrewski C., Bartels M. Navigation in surgery. Langenbecks Arch. Surg. 2013; 398(4): 501-14.

7. Askeland С., Solberg O.V., Bakeng J.B.L., Reinertsen I., Tangen G.A., Hofstad E.F. et al. CustusX: an open-source research platform for image-guided therapy. Int. J. Comput. Assist. Radiol. Surg. 2016; 11(4): 505-19.

8. Розуменко В.Д. Нейронавигационная технология виртуального 3D планирования и интраоперационного сопровождения лазерной термодеструкции внутримозговых опухолей полушарий большого мозга. Ukrain. Neurosurg. J. 2015; 3: 43-9.

9. Reinertsen I., Lindseth F., Askeland C., Iversen D.H., Unsgard G. Intra-operative correction of brain-shift. Acta Neurochir. (Wien). 2014; 156(7):1301-10.

10. Su P., Zhang W., Peng Y., Liang A., Du K., Huang D. Use of computed tomographic reconstruction to establish the ideal entry point for pedicle screws in idiopathic scoliosis. Eur. Spine J. 2012; 21: 23-30.

11. Виссарионов С.В., Кокушин Д.Н., Дроздецкий А.П., Белянчиков С.М. Технология использования 3D-KT-навигации в хирургическом лечении детей с идиопатическим сколиозом. Хирургия позвоночника. 2012; 1: 41-7.

12. Yoshida G., Kanemura T., Ishikawa Y. Percutaneous pedicle screw fixation of a hangman’s fracture using intraoperative, full rotation, three-dimensional image (O-arm)-based navigation: a technical case report. Asian Spine J. 2012; 6(3): 194-8.

13. Rhee S.J., Park S.H., Cho H.M., Suh J.T. Comparison of precision between optical and electromagnetic navigation systems in total knee arthroplasty. Knee Surg. Relat. Res. 2014; 26(4): 214-21.

14. Bae D.K., Song S.J. Computer assisted navigation in knee arthroplasty. Clin. Orthop. Surg. 2011; 3(4): 259-67.

15. Ieguchi M., Hoshi M., Takada J., Hidaka N., Nakamura H. Navigation-assisted surgery for bone and soft tissue tumors with bony extension. Clin. Orthop. Relat. Res. 2012; 470(1): 275-83.

16. Wong K.C., Kumta S.M. Computer-assisted tumor surgery in malignant bone tumors. Clin. Orthop. Relat. Res. 2013; 471(3): 750-61.

17. Al Eissa S., Al-Habib A.F., Jahangiri F.R. Computer-assisted navigation during an anterior-posterior en bloc resection of a sacral tumor. Cureus. 2015;7(11): 373.

18. Jeys L., Matharu G.S., Nandra R.S., Grimer R.J. Can computer navigation-assisted surgery reduce the risk of an intralesional margin and reduce the rate of local recurrence in patients with a tumour of the pelvis or sacrum? Bone Joint J. 2013; 95-B(10): 1417-24.

19. Tang P., Hu L., Du H., Gong M., Zhang L. Novel 3D hexa-pod computer-assisted orthopaedic surgery system for closed diaphyseal fracture reduction. Int. J. Med. Robot. 2012; 8(1): 17-24.

20. Dagnino G., Georgilas I., Köhler P., Morad S., Atkins R., Dogramadzi1 S. Navigation system for robot-assisted intra-articular lower-limb fracture surgery. Int. J. Comput. Assist. Radiol. Surg. 2016; 11(10):1831-43.

21. He J., Tan G., Zhou D., Sun L., Li Q., Yang Y., Liu P. Comparison of isocentric C-arm 3-Dimensional navigation and conventional fluoroscopy for percutaneous retrograde screwing for anterior column fracture of acetabulum. Medicine (Baltimore). 2016; 95(2): e2470.

22. Курганов И.А., Емельянов С.И., Богданов Д.Ю., Матвеев Н.Л. Виртуальное моделирование при проведении лапароскопической адреналэктомии: «дорогая игрушка» или эффективная поддержка? Доктор Ру. Гастроэнтерология. 2016; 118(1): 80-5.

23. Дубровин В.Н., Егошин А.В., Фурман Я.А., Роженцов А.А., Ерусланов Р.И. Первый опыт применения технологии дополненной реальности на основе 3d-моделирования для интраоперационной навигации при лапароскопической резекции почки. Медицинский альманах. 2015; 37(2): 45-7.

24. Ieiri S., Uemura M., Konishi K., Souzaki R., Nagao Y., Tsutsumi N. et al. Augmented reality navigation system for laparoscopic splenectomy in children based on preoperative CT image using optical tracking device. Pediatr. Surg. Int. 2012; 28(4): 341-6.

25. Souzaki R., Ieiri S., Uemura M., Ohuchida K., Tomikawa M., Kinoshita Y. et al. An augmented reality navigation system for pediatric oncologic surgery based on preoperative CT and MRI images. J. Pediatr. Surg. 2013; 48(12):2479-83.

26. Kanzaki M., Kikkawa T., Sakamoto K., Maeda H., Wachi N., Komine H. et al. Three-dimensional simulation, surgical navigation and thoracoscopic lung resection. J. Surg. Case Rep. 2013; 2013(3): rjt015.

27. Puri P., еd. Newborn surgery. Hodder Arnold; 2011. 1020p.

28. Polites S.F., Habermann E.B., Zarroug A.E., Thomsen K.M., Potter D.D. Thoracoscopic Vs open resection of congenital cystic lung disease- utilization and outcomes in 1120 children in the United States. J. Pediatr. Surg. 2016; 51(7): 1101-5.

Поступила 11.10.2017

Принята в печать 27.10.2017

Об авторах / Для корреспонденции

Дорофеева Елена Игоревна, к.м.н., детский хирург отделения хирургии новорожденных отдела неонатологии и педиатрии ФГБУ НМИЦ АГП
им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-14-24, 8 (916) 114-21-18. E-mail: dorofey_i@mail.ru
Подуровская Юлия Леонидовна, к.м.н., руководитель отделения хирургии новорожденных отдела неонатологии и педиатрии ФГБУ НМИЦ АГП
им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-14-24, 8 (916) 107-13-88. E-mail: podurovskaya@yandex.ru
Дегтярев Дмитрий Николаевич, д.м.н., профессор, зам. директора по научной работе ФГБУ НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (926) 007-26-30. E-mail: glav_neolog@yahoo.com
Прохин Алексей Викторович, аналитик ООО «Весттрейд ЛТД».
Адрес: 115201, Россия, Москва, 1-й Варшавский проезд, д. 1А, стр. 9. Телефон: 8 (916) 073-38-81. Е-mail: aleksprohin@gmail.com
Александрова Наталья Владимировна, д.м.н., ФГБУ НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (926) 480-62-20. E-mail: alexandrova.ncagip@gmail.com
Балашов Иван Сергеевич, младший научный сотрудник лаборатории биоинформатики ФГБУ НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (910) 446-20-05. E-mail: i_balashov@oparina4.ru
Козлова Алина Владимировна, врач-рентгенолог отделения лучевой диагностики ФГБУ НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-76-47. E-mail: av_kozlova@oparina4.ru
Быченко Владимир Геннадьевич, к.м.н., зав. отделением лучевой диагностики ФГБУ НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-76-47. E-mail: v_bychenko@oparina4.ru

Для цитирования: Дорофеева Е.И., Подуровская Ю.Л., Дегтярев Д.Н., Прохин А.В., Александрова Н.В., Балашов И.А., Козлова А.В., Быченко В.Г. Перспективы использования хирургической навигации при коррекции врожденных пороков развития в неонатологии. Акушерство и гинекология. 2017; 12: 96-103.
https://dx.doi.org/10.18565/aig.2017.12.96-103

Полный текст публикаций доступен только подписчикам

Нет комментариев

Комментариев: 0

Вы не можете оставлять комментарии
Пожалуйста, авторизуйтесь