Tiến trình ứng dụng nội soi trong phẫu thuật thần kinh

 

Ứng dụng củakính hiển vi phẫu thuậtvà nội soi thần kinh đã cải thiện đáng kể hiệu quả của các thủ thuật phẫu thuật thần kinh. Tuy nhiên, do một số đặc điểm vốn có của chính thiết bị, chúng vẫn có một số hạn chế nhất định trong các ứng dụng lâm sàng. Xét theo những thiếu sót củakính hiển vi phẫu thuậtvà nội soi thần kinh, cùng với những tiến bộ trong hình ảnh kỹ thuật số, kết nối mạng Wifi, công nghệ màn hình và công nghệ quang học, hệ thống nội soi đã ra đời như một cầu nối giữa kính hiển vi phẫu thuật và nội soi thần kinh. Nội soi sở hữu chất lượng hình ảnh và trường thị phẫu thuật vượt trội, tư thế công thái học tốt hơn, hiệu quả giảng dạy cũng như sự tham gia của nhóm phẫu thuật hiệu quả hơn và hiệu quả ứng dụng của nó tương tự như kính hiển vi kỹ thuật số. Hiện tại, các tài liệu chủ yếu báo cáo sự khác biệt giữa nội soi và kính hiển vi phẫu thuật về các khía cạnh thiết bị kỹ thuật như độ sâu trường ảnh, trường thị, tiêu cự và hoạt động, thiếu tóm tắt và phân tích về ứng dụng cụ thể và kết quả phẫu thuật của nội soi trong phẫu thuật thần kinh. Do đó, chúng tôi tóm tắt các ứng dụng nội soi trong phẫu thuật thần kinh trong những năm gần đây, phân tích những ưu điểm và hạn chế của chúng trong thực hành lâm sàng và đưa ra tài liệu tham khảo để sử dụng lâm sàng.

Lịch sử và sự phát triển của exoscope

Kính hiển vi phẫu thuật có độ chiếu sáng sâu tuyệt vời, trường nhìn phẫu thuật có độ phân giải cao và hiệu ứng hình ảnh lập thể, giúp bác sĩ phẫu thuật quan sát rõ hơn cấu trúc mô thần kinh và mạch máu sâu của trường nhìn phẫu thuật, đồng thời cải thiện độ chính xác của các thao tác vi phẫu. Tuy nhiên, độ sâu trường ảnh củakính hiển vi phẫu thuậtnông và trường nhìn hẹp, đặc biệt là ở độ phóng đại cao. Bác sĩ phẫu thuật cần phải tập trung và điều chỉnh góc của vùng mục tiêu nhiều lần, điều này có tác động đáng kể đến nhịp độ phẫu thuật; Mặt khác, bác sĩ phẫu thuật cần quan sát và thao tác thông qua thị kính của kính hiển vi, đòi hỏi bác sĩ phẫu thuật phải giữ tư thế cố định trong thời gian dài, điều này dễ dẫn đến mệt mỏi. Trong vài thập kỷ qua, phẫu thuật xâm lấn tối thiểu đã phát triển nhanh chóng và các hệ thống nội soi thần kinh đã được sử dụng rộng rãi trong phẫu thuật thần kinh do hình ảnh chất lượng cao, kết quả lâm sàng tốt hơn và sự hài lòng của bệnh nhân cao hơn. Tuy nhiên, do kênh hẹp của phương pháp nội soi và sự hiện diện của các cấu trúc mạch máu thần kinh quan trọng gần kênh, cùng với các đặc điểm của phẫu thuật sọ như không có khả năng mở rộng hoặc thu hẹp khoang sọ, nội soi thần kinh chủ yếu được sử dụng cho phẫu thuật nền sọ và phẫu thuật não thất thông qua các phương pháp tiếp cận qua đường mũi và miệng.

Do những hạn chế của kính hiển vi phẫu thuật và nội soi thần kinh, cùng với những tiến bộ trong hình ảnh kỹ thuật số, kết nối mạng WiFi, công nghệ màn hình và công nghệ quang học, hệ thống gương ngoài đã nổi lên như một cầu nối giữa kính hiển vi phẫu thuật và nội soi thần kinh. Tương tự như nội soi thần kinh, hệ thống gương ngoài thường bao gồm một gương viễn thị, một nguồn sáng, một camera độ nét cao, một màn hình hiển thị và một giá đỡ. Cấu trúc chính phân biệt gương ngoài với nội soi thần kinh là gương viễn thị có đường kính khoảng 10 mm và chiều dài khoảng 140 mm. Thấu kính của nó tạo thành góc 0 ° hoặc 90 ° so với trục dài của thân gương, với dải tiêu cự 250-750 mm và độ sâu trường ảnh 35-100 mm. Tiêu cự dài và độ sâu trường ảnh sâu là những ưu điểm chính của hệ thống gương ngoài so với nội soi thần kinh.

Sự tiến bộ của công nghệ phần mềm và phần cứng đã thúc đẩy sự phát triển của gương chiếu hậu ngoài, đặc biệt là sự xuất hiện của gương chiếu hậu ngoài 3D, cũng như gương chiếu hậu ngoài 3D 4K độ phân giải siêu cao mới nhất. Hệ thống gương chiếu hậu ngoài được cập nhật liên tục hàng năm. Về phần mềm, hệ thống gương chiếu hậu ngoài có thể hình dung khu vực phẫu thuật bằng cách tích hợp hình ảnh tensor khuếch tán cộng hưởng từ trước phẫu thuật, định vị trong khi phẫu thuật và các thông tin khác, giúp bác sĩ thực hiện phẫu thuật chính xác và an toàn. Về phần cứng, gương chiếu hậu ngoài có thể tích hợp bộ lọc axit 5-aminolevulinic và indocyanine dùng cho chụp mạch, tay cầm khí nén, tay cầm phẫu thuật có thể điều chỉnh, đầu ra đa màn hình, khoảng cách lấy nét xa hơn và độ phóng đại lớn hơn, nhờ đó đạt được hiệu ứng hình ảnh và trải nghiệm phẫu thuật tốt hơn.

So sánh giữa kính hiển vi soi ngoài và kính hiển vi phẫu thuật

Hệ thống gương ngoài kết hợp các đặc điểm bên ngoài của nội soi thần kinh với chất lượng hình ảnh của kính hiển vi phẫu thuật, bổ sung cho nhau những điểm mạnh và điểm yếu, đồng thời lấp đầy khoảng trống giữa kính hiển vi phẫu thuật và nội soi thần kinh. Gương ngoài có đặc điểm là trường nhìn sâu và trường nhìn rộng (đường kính trường nhìn phẫu thuật 50-150 mm, độ sâu trường nhìn 35-100 mm), mang lại điều kiện cực kỳ thuận tiện cho các phẫu thuật sâu dưới độ phóng đại cao; Mặt khác, tiêu cự của gương ngoài có thể đạt 250-750 mm, mang lại khoảng cách làm việc xa hơn và hỗ trợ phẫu thuật [7]. Về khả năng quan sát của gương ngoài, Ricciardi và cộng sự nhận thấy khi so sánh giữa gương ngoài và kính hiển vi phẫu thuật, gương ngoài có chất lượng hình ảnh, công suất quang học và hiệu ứng phóng đại tương đương với kính hiển vi. Gương ngoài cũng có thể nhanh chóng chuyển đổi từ góc nhìn vi mô sang góc nhìn vĩ mô, nhưng khi kênh phẫu thuật "hẹp ở phía trên và rộng ở phía dưới" hoặc bị cản trở bởi các cấu trúc mô khác, trường nhìn dưới kính hiển vi thường bị hạn chế. Ưu điểm của hệ thống gương ngoài là có thể thực hiện phẫu thuật ở tư thế công thái học hơn, giảm thời gian quan sát trường phẫu thuật qua thị kính của kính hiển vi, từ đó giảm thiểu sự mệt mỏi cho bác sĩ. Hệ thống gương ngoài cung cấp hình ảnh phẫu thuật 3D chất lượng đồng đều cho tất cả các bác sĩ tham gia phẫu thuật trong suốt quá trình phẫu thuật. Kính hiển vi cho phép tối đa hai người thao tác qua thị kính, trong khi gương ngoài có thể chia sẻ cùng một hình ảnh theo thời gian thực, cho phép nhiều bác sĩ phẫu thuật thực hiện phẫu thuật đồng thời và cải thiện hiệu quả phẫu thuật bằng cách chia sẻ thông tin với tất cả nhân viên. Đồng thời, hệ thống gương ngoài không ảnh hưởng đến việc giao tiếp giữa các thành viên trong nhóm phẫu thuật, cho phép tất cả nhân viên phẫu thuật tham gia vào quá trình phẫu thuật.

nội soi trong phẫu thuật thần kinh

Gonen và cộng sự đã báo cáo 56 trường hợp phẫu thuật nội soi u thần kinh đệm, trong đó chỉ có 1 trường hợp gặp biến chứng (chảy máu ở vùng phẫu thuật) trong thời gian quanh phẫu thuật, với tỷ lệ mắc chỉ 1,8%. Rotermund và cộng sự đã báo cáo 239 trường hợp phẫu thuật nội soi qua đường mũi qua xương bướm để điều trị u tuyến yên và phẫu thuật nội soi không gây ra biến chứng nghiêm trọng; Trong khi đó, không có sự khác biệt đáng kể về thời gian phẫu thuật, biến chứng hoặc phạm vi cắt bỏ giữa phẫu thuật nội soi và phẫu thuật vi phẫu. Chen và cộng sự đã báo cáo rằng 81 trường hợp khối u đã được phẫu thuật cắt bỏ thông qua đường tiếp cận xoang sau sigma. Về thời gian phẫu thuật, mức độ cắt bỏ khối u, chức năng thần kinh sau phẫu thuật, thính giác, v.v., phẫu thuật nội soi tương tự như phẫu thuật vi phẫu. So sánh ưu và nhược điểm của hai kỹ thuật phẫu thuật, gương ngoài tương tự hoặc vượt trội hơn kính hiển vi về chất lượng hình ảnh video, trường nhìn phẫu thuật, thao tác, công thái học và sự tham gia của nhóm phẫu thuật, trong khi nhận thức chiều sâu được đánh giá là tương tự hoặc kém hơn kính hiển vi.

nội soi trong giảng dạy phẫu thuật thần kinh

Một trong những ưu điểm chính của gương ngoài là chúng cho phép tất cả nhân viên phẫu thuật chia sẻ cùng một hình ảnh phẫu thuật 3D chất lượng, cho phép tất cả nhân viên phẫu thuật tham gia nhiều hơn vào quá trình phẫu thuật, giao tiếp và truyền tải thông tin phẫu thuật, tạo điều kiện thuận lợi cho việc giảng dạy và hướng dẫn các ca phẫu thuật, tăng cường sự tham gia giảng dạy và cải thiện hiệu quả giảng dạy. Nghiên cứu đã phát hiện ra rằng so với kính hiển vi phẫu thuật, đường cong học tập của gương ngoài tương đối ngắn hơn. Trong đào tạo trong phòng thí nghiệm về khâu vết thương, khi sinh viên và bác sĩ nội trú được đào tạo về cả nội soi và kính hiển vi, hầu hết sinh viên thấy thao tác với nội soi dễ dàng hơn. Trong quá trình giảng dạy phẫu thuật dị tật sọ cổ, tất cả sinh viên đều quan sát các cấu trúc giải phẫu ba chiều qua kính 3D, nâng cao hiểu biết của họ về giải phẫu dị tật sọ cổ, cải thiện sự nhiệt tình của họ đối với các ca phẫu thuật và rút ngắn thời gian đào tạo.

Triển vọng

Mặc dù hệ thống gương ngoài đã có những tiến bộ đáng kể trong ứng dụng so với kính hiển vi và nội soi thần kinh, nhưng nó cũng có những hạn chế. Nhược điểm lớn nhất của gương ngoài 2D ban đầu là thiếu khả năng quan sát lập thể khi phóng đại các cấu trúc sâu, ảnh hưởng đến hoạt động phẫu thuật và khả năng phán đoán của bác sĩ phẫu thuật. Gương ngoài 3D mới đã cải thiện vấn đề thiếu khả năng quan sát lập thể, nhưng trong một số ít trường hợp, việc đeo kính phân cực trong thời gian dài có thể gây khó chịu như đau đầu và buồn nôn cho bác sĩ phẫu thuật, đây là trọng tâm cải tiến kỹ thuật trong bước tiếp theo. Ngoài ra, trong phẫu thuật sọ não nội soi, đôi khi cần phải chuyển sang kính hiển vi trong khi phẫu thuật do một số khối u cần cắt bỏ bằng thị giác dưới hướng dẫn huỳnh quang hoặc độ sâu trường chiếu sáng phẫu thuật không đủ. Do chi phí thiết bị cao với các bộ lọc đặc biệt, nội soi huỳnh quang vẫn chưa được sử dụng rộng rãi để cắt bỏ khối u. Trong quá trình phẫu thuật, trợ lý đứng ở vị trí đối diện với bác sĩ phẫu thuật chính, đôi khi nhìn thấy hình ảnh hiển thị xoay. Sử dụng hai hoặc nhiều màn hình 3D, thông tin hình ảnh phẫu thuật được xử lý bằng phần mềm và hiển thị trên màn hình trợ lý theo dạng lật 180°, có thể giải quyết hiệu quả vấn đề xoay hình ảnh và giúp trợ lý tham gia vào quá trình phẫu thuật thuận tiện hơn.

Tóm lại, việc sử dụng ngày càng nhiều hệ thống nội soi trong phẫu thuật thần kinh đánh dấu sự khởi đầu của một kỷ nguyên mới về hình ảnh trong phẫu thuật thần kinh. So với kính hiển vi phẫu thuật, gương ngoài có chất lượng hình ảnh và trường nhìn phẫu thuật tốt hơn, tư thế công thái học tốt hơn trong khi phẫu thuật, hiệu quả giảng dạy tốt hơn và sự tham gia của đội ngũ phẫu thuật hiệu quả hơn, với kết quả phẫu thuật tương đương. Do đó, đối với hầu hết các ca phẫu thuật sọ não và cột sống phổ biến, nội soi là một lựa chọn mới an toàn và hiệu quả. Với sự tiến bộ và phát triển của công nghệ, ngày càng có nhiều công cụ hình ảnh trong phẫu thuật hỗ trợ các ca phẫu thuật, giúp giảm biến chứng phẫu thuật và cải thiện tiên lượng.