vol. 1 3/2012 Inżynier i Fizyk Medyczny
artykuł
\
article
robotyka
\
robotics
130
opartej na dowodach naukowych oraz ocena technologii me-
dycznych wywodząca się z tej praktyki medycznej. Podstawą
wspomnianej wyżej medycyny jest leczenie pacjenta przy wyko-
rzystaniu wyników wiarygodnych badań klinicznych.
Kolejnym aspektem organizacji opieki zdrowotnej, które zdo-
bywa coraz większe uznanie, jest ocena technologii medycznych.
Stwarza ona ogromne możliwości leczenia przy zastosowaniu
coraz bardziej zaawansowanych technologicznie środków i na-
rzędzi. Dla oceny technologii medycznych istotny jest rachunek
koszt-korzyść, jak się bowiem okazuje, stosowanie niezwykle
wyrafinowanych metod leczenia nie zawsze przekłada się na
znaczącą poprawę stanu zdrowia pacjentów. Wiedza na temat
opisanych powyżej zagadnień rozwija się dynamicznie również
w Polsce, czego znamiennym przykładem jest utworzenie przez
Ministra Zdrowia Agencji Oceny Technologii Medycznych.
Obecnie przedoperacyjne planowanie zabiegu chirurgiczne-
go opiera się na obserwacji stanu pacjenta przez lekarza. Po-
nadto lekarz przeprowadza akwizycje wyników różnych badań.
Wyniki tych obserwacji i oszacowań w większym lub mniejszym
stopniu mają charakter subiektywny.
Zdaniem autora usystematyzowany opis metod, mających na
celu podniesienie efektywności w nawigacji po dokonanej wcze-
śniej charakterystyce leczenia chorób, może przekonać chirur-
gów do tego rodzaju zabiegów. Poniżej zostaną przedstawione
oryginalne rozwiązania metodyczne i techniczne – głównie wła-
sne – pozwalające na istotną poprawę jakości chirurgii wspoma-
ganej komputerowo w różnych aspektach.
Chirurgia wspomagana komputerowo
z obrazami CT
Jednym z pierwszych komercyjnych systemów neurochirurgicz-
nych na świecie był system SPOCS® 3 firmy Aesculap z 1992 r.
Zastosowano w nim narzędzia chirurgiczne z aktywnymi i pa-
sywnymi czujnikami lokalizatora Polaris. System ten pozwalał
na indywidualne prowadzenie planowania zabiegu z wykorzy-
staniem obrazu tomografii komputerowej (CT) lub obrazu to-
mografii rezonansu magnetycznego (MRI).
Obrazy o wysokiej rozdzielczości uzyskane za pomocą tego
systemu służyły zarówno do wygenerowania modelu trójwymia-
rowego, przykładowo kręgosłupa pacjenta (rys. 2a i 2b), jak i do
kalibracji położenia narzędzia względem kręgosłupa pacjenta.
Przedmiotem analizy tego artykułu są m.in. działanie systemu
SPOCS 3 i badanie efektywności wykorzystania tego systemu
w neurochirurgii i chirurgii kręgosłupa.
W ramach współpracy Universitätsklinikum w Heidelbergu
i Firmy Aesculap system SPOCS 3 przystosowano do wspomaga-
nia zabiegów szczękowo-twarzowych w zakresie ich planowania
i realizacji. Ponadto jako jeden z pierwszych na świecie został
wykorzystany w chirurgii szczękowo-twarzowej [1]. Czujnik re-
ferencyjny tego systemu, zamocowany inwazyjnie na głowie pa-
cjenta, zaprezentowano na rysunku 3.
Jednym z głównych problemów związanych z optycznymi
systemami nawigacyjnymi jest konieczność ciągłej obecności
markerów w polu widzenia kamery. W toku badań czujnik bez-
przewodowy, w wyniku zabrudzenia krwią, może stać się niewi-
doczny na obrazie kamery [2].
Jednym z pierwszych na świecie nowoczesnych systemów
nawigacji niewymagających akwizycji obrazów CT, który znalazł
szerokie zastosowanie kliniczne w protezoplastyce stawu kola-
nowego i biodrowego, jest zestaw OrthoPilot® wprowadzony
przez firmę Aesculap w 1999 r. W przeciwieństwie do wspo-
mnianego systemu do neuronawigacji, dane anatomiczne pa-
cjenta uzyskuje się bez jakiegokolwiek przedoperacyjnie prze-
prowadzonego badania obrazowego. Wykonywane podczas
zabiegu ruchy kończyną z zamocowanymi czujnikami umożliwia-
ją określenie przestrzenne środka obrotu stawu biodrowego,
kolanowego i skokowego. Stosowanie prowadnic z czujnikami
ułatwia dobór właściwego miejsca cięć kostnych. Po zamocowa-
niu prowadnic cięcia kostne wykonuje się w sposób tradycyjny.
Procedura nawigacji zestawem OrthoPilot zostanie opisana
w dalszej części artykułu.
Innym oryginalnym systemem nawigacji, który powstał w ra-
mach jednego z programów badawczych, jest wersja systemu
Fot. 2a
Obraz na monitorze zestawu SPOCS 3 podczas chirurgii kręgosłupa
Fot. 2b
Śródoperacyjna procedura nawigacji zestawem SPOCS 3 podczas chirurgii
kręgosłupa
Fot. 3
Pacjent przygotowany do zabiegu szczękowo-twarzowego w systemie
SPOCS 3 z 1995 r.
