Роботы в течение многих лет постепенно внедряют в медицину с целью улучшения качества различных процедур и оперативных вмешательств, сокращения времени, разрабатываются для помощи хирургу во время операции. Роботы производят не только для выполнения хирургических манипуляций, но и для помощи пациенту во время реабилитации. Согласно Robotic Institute of America, робот - репрограммируемое, мультифункциональное устройство, предназначенное для передвижения материалов, частей, инструментов или других специальных приборов посредством различных программируемых движений для выполнения множества задач.
Медицинские роботы делятся на четыре группы [5, 9, 11, 12, 21-23, 25-27].
1. Дистанционные манипуляторы (телехирургия);
2. Пассивные роботы: хирургические действия выполняются только под контролем хирурга;
3. Полуактивные роботы: определенные этапы операции выполняются хирургом, часть действий выполняется роботом;
4. Активные роботы, полностью выполняющие хирургическое вмешательство посредством компьютера.
В нейрохирургии в большинстве случаев операции выполняются с помощью микроскопа и требуют высокой точности и бережного отношения к нервным структурам. В настоящее время проведены различные исследования по применению роботов в специфических отраслях нейрохирургии, таких как хирургия эпилепсии, стереотаксические операции, стабилизирующие вмешательства (транспедикулярные фиксации) [5, 6, 9, 22].
В 2004 г. в Израиле разработан и опробован в клинике спинальный робот Spine Assist (Mazor Surgical Technologies, Caesarea, Израиль). Это первая роботизированная система, одобренная Food and Drug Administration для использования в спинальной хирургии [18]. Spine Assist Mazor относится к пассивным роботам [16, 22, 24]. Одна из основных задач, которая учитывалась при проектировании робота, - необходимость жесткой фиксации робота в пределах операционного поля во время хирургического вмешательства. Фиксация робота достигается за счет крепления платформы (моста) за костный элемент (остистый отросток) в операционном поле посредством специальной клипсы при открытом вмешательстве или с помощью спицы Киршнера при транскутанных вмешательствах, также платформа (мост) фиксируется металлическими балками к подвздошным остям пациента наружно. Эта идея особенно актуальна при установке транспедикулярных систем. Система роботоассистенции включает рабочую станцию с операционной системой Windows, в которой выполняется предоперационное планирование на основе КТ-снимков (в формате DICOM), и самого робота. В движение робот приводится также с рабочей станции. Рука робота имеет радиус свободного действия 6°. Сама рука представляет собой жесткий стальной штифт. Хирург и робот во время оперативного вмешательства работают вместе, робот указывает траекторию введения инструмента, а хирург накладывает отверстия для введения имплантов. Во время операции проводится поэтапный рентген-контроль, но в целом полный контроль за ходом оперативного вмешательства лежит на хирурге [2, 3, 20]. Использование робота Spine Assist демонстрирует высокую точность при выполнении транскутанных оперативных вмешательств с использованием металлоконструкций [10, 19, 22]. Также проводятся оперативные вмешательства открытым способом с использованием Spine Assist при постановке транспедикулярных систем [2, 3, 7]; точность постановки практически идеальна под контролем Spine Assist транскутанным или открытым способом [14]. Spine Assist Mazor применяется при выполнении вертебропластики тел позвонков вследствие их перелома или при поражении гемангиомами. Именно в высокой точности заключается преимущество Spine Assist. Недостатком системы является высокая стоимость робота [13, 15].
Применение робота Spine Assist Mazor
За период с 2011 по 2013 г. выполнено 77 вмешательств (39 мужчин и 38 женщин, средний возраст 56,1±2 года) с использованием робота Spine Assist Mazor.
Все пациенты были разделены на четыре группы в зависимости от патологии и вида оперативного вмешательства (табл. 1):
- 1-я группа - пациенты с дегенеративным стенозом позвоночного канала, спондилолистезом на уровне одного сегмента позвоночника, которым была выполнена стабилизация системой Go-Lif с билатеральной декомпрессией позвоночного канала или без декомпрессии позвоночного канала;
- 2-я группа - пациенты с дегенеративным стенозом, спондилолистезом и поражением двух уровней позвоночника и более, которым выполнялась стабилизация классическими транскутанными транспедикулярными системами (Viper, Romeo);
- 3-я группа - пациенты с изменениями тел позвонков различного генеза (гемангиомы, переломы, деформации), которым выполнялась вертебропластика;
- 4-я группа - пациенты, которым выполнялась биопсия измененных тканей тел позвонков.
1-я группа - 36 пациентов, которым при необходимости выполнялась билатеральная декомпрессия с межтеловой стабилизацией или без нее и была выполнена транскутанная транспедикулярная трансдисковая стабилизация системой Go-Lif (Guided Oblique Lumbar Interbody Fusion) основным этапом (рис. 1).
Хорошие результаты получены у 35 (97,22%) пациентов (рис. 2), неудовлетворительный результат - у 1 (2,78 %), что связано с патоанатомическими особенностями на оперируемом уровне (экзостозы, гипертрофия фасеточных суставов) и порозностью тел позвонков, что не позволило правильно зафиксировать винт.
Наиболее часто мы сталкивались с поражением уровня LV-SI (рис. 3).
Преимущество системы Go-Lif заключается в ее миниинвазивности; отсутствии травмы фасеточных суставов, минимальной травмы мягких тканей; в возможности стабилизировать сегмент позвоночника с помощью двух винтов, которые проводятся через ножку нижележащего позвонка в тело вышележащего.
Имплантация системы стабилизации Go-Lif возможна только при помощи спинальной роботоассистенции Spine Assist Mazor.
Показаниями к стабилизации системой Go-Lif являются:
- спондилолистез I-III степени;
- стеноз позвоночного канала;
- дегенеративные заболевания позвоночника[1].
Противопоказания к стабилизации системой Go-Lif:
- поясничный гиперлордоз;
- аномалии развития крестца;
- инфекционные заболевания позвоночника (остеомиелит);
- остеопороз (Т-показатель менее 2,5);
- ожирение (индекс массы тела более 40).
2-я группа - 14 пациентов с многоуровневым поражением позвоночника (рис. 4) - стеноз позвоночного канала, компрессионные переломы тел позвонков.
Всем пациентам выполнена установка транспедикулярной фиксирующей системы Viper или Romeo с помощью роботоассистенции: при переломе тел позвоночника (3 случая), при дегенеративном стенозе на нескольких уровнях (11). Во всех случаях стабилизация была выполнена транскутанным способом (рис. 5).
В раннем послеоперационном периоде наблюдался регресс болевого синдрома и неврологической симптоматики. Пациентов активизировали на 2-е сутки после операции.
Результаты вмешательств: во всех случаях хорошие.
3-я группа - 16 пациентов с различными изменениями в телах позвонков (гемангиомы, переломы), в 1 случае - с множественными гемангиомами тел поясничного отдела позвоночника (рис. 6).
Все гемангиомы относились к симптоматическим неагрессивным по своей клинической картине [1, 4, 8, 17]. Применение системы спинальной роботоассистенции Spine Assist Mazor позволило ввести пломбировочный материал непосредственно в тела пораженных позвонков с хорошим результатом у всех пациентов (рис. 7).
4-я группа - 11 пациентов, у которых роботоассистенция Spine Assist Mazor была использована для выполнения биопсии объемных образований тел позвонков (табл. 2).
Применение роботоассистенции позволило безопасно, надежно и качественно выполнить взятие материала в труднодоступных участках тел позвонков (рис. 8).
Клинический пример.
Пациент N., 30 лет, диагноз «Дефект тела LIV позвонка неясного генеза», госпитализирован с жалобами на постоянные ноющие боли в области поясничного отдела позвоночника, усиливающиеся при движении (рис. 9).
Заключение
Применение роботоассистенции Spine Assist Mazor позволяет выполнять миниинвазивные транспедикулярные транскутанные вмешательства безопасно, с высокой точностью введения винтов. Систему стабилизации Go-Lif можно комбинировать с выполнением микродискэктомии, декомпрессии позвоночного канала. Стабилизация сегментов позвоночника системой Go-Lif без использования роботоассистенции Spine Assist Mazor невозможна. Выполнение вертебропластики с роботоассистенцией Spine Assist Mazor позволяет вводить пломбировочный материал непосредственно в полость гемангиом, в область перелома тела позвонка. Проведение биопсии из труднодоступных мест тел позвонков с использованием роботоассистенции позволяет получить гистологический материал для исследования по оптимальной и безопасной траектории.
Таким образом, с помощью системы спинальной роботоассистенции возможно выполнение высокотехнологичных оперативных вмешательств с высокой точностью, безопасно и эффективно.
Комментарий
Данная статья посвящена актуальным проблемам в хирургии позвоночника и спинного мозга - повышению эффективности и точности проводимых операций за счет применения современных интраоперационных навигационных систем. Система Spinal Assist Mazor представляет собой сочетание навигационной системы и робота-манипулятора, который задает траекторию направления введения и определяет положение имплантов для стабилизации позвоночника или игл для биопсии и вертебропластики. В статье приведены данные применения Spinal Assist Mazor у 77 пациентов. Все пациенты в зависимости от вида вмешательства были разделены на четыре группы. 1-я группа - пациенты, у которых была проведена стабилизация пораженного сегмента системой Gо-LIF. 2-я группа - пациенты, у которых была проведена стабилизация пораженного сегмента транспедикулярной системой; 3-я группа - пациенты, у которых была проведена вертебропластика тел позвонков; 4-я группа - пациенты, у которых была проведена биопсия тел позвонков. Статья носит описательный характер использования системы Spinal Assist Mazor при дегенеративной патологии, травме и опухолях позвоночника. Группы, на которые разделены пациенты, не могут быть сравнимы между собой. По нашему мнению, название необходимо расширить - результаты применения робота Spinal Assist Mazor в хирургическом лечении заболеваний позвоночника. При описании хирургических этапов в 1-й группе не указано, что вначале просверливается траектория нижнего позвонка, потом осуществляется декомпрессия позвоночного канала и установка межтелового импланта с аутокостью или ВСР. Следующим этапом является просверливание траектории винта в верхнем позвонке. Операция завершается стабилизацией сегмента введением винта Go-Lif.
В общем, статья является современным научным трудом, посвященным передовым технологиям в хирургии позвоночника. Популяризация метода роботоассистенции позволит расширить знания хирургов-вертебрологов. Несомненно, что такие технологии, как навигация и роботоассистенция, в ближайшем будущем появятся во всех специализированных учреждениях и работать на них надо учиться уже сегодня.
А.Н. Коновалов (Москва)
[1]После установки системы Go-Lif в ряде случаев необходимо открытое оперативное вмешательство для устранения стеноза позвоночного канала, выполнения микродискэктомии.