НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ПАЦИЕНТОВ С ХГСО: НАВИГАЦИОННАЯ ПОДДЕРЖКА

Овчинников А.Ю.¹, Щербаков А.Ю.²

¹ORCID: 0000-0002-7262-1151, Доктор медицинских наук, профессор, ФГБОУ ВО Московский государственный медико-стоматологический университет, ²ORCID: 0000-0002-7490-8543, аспирант, ФГБОУ ВО Московский государственный медико-стоматологический университет

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ПАЦИЕНТОВ С ХГСО: НАВИГАЦИОННАЯ ПОДДЕРЖКА

Аннотация

Приведены особенности использования навигационной поддержки в хирургии височной кости, учитывая различные вариации её анатомии. Приведены показания для применения навигационной поддержки при хирургическом лечении пациентов с ХГСО. Представлен наш опыт использования хирургической навигационной системы Navigation Panel Unit NPU в качестве дополнения к хирургии височной кости. Описаны особенности дооперационного обследования больных с ХГСО и этапа предоперационного планирования. Отражены результаты хирургического лечения больных с ХГСО с использованием навигационной поддержки.

Ключевые слова: хронический гнойный средний отит, компьютерная навигация, навигационная поддержка.

Ovchinnikov A.Yu.¹, Shcherbakov A.Yu.²

¹ORCID: 0000-0002-7262-1151, MD, Professor, FSBEI of Higher Education Moscow State University of Medicine and Dentistry, ²ORCID: 0000-0002-7490-8543, Postgraduate student, FSBEI of Higher Education Moscow State University of Medicine and Dentistry

 NEW TECHNOLOGIES IN SURGICAL TREATMENT OF PATIENTS WITH CHRONIC SUPPURATIVE OTITIS MEDIA: NAVIGATION SUPPORT

 Abstract

The features of navigation support use in the surgery of a temporal bone are given in this paper; they take into account various variations of the anatomy of its bone. The indications for the use of navigation support for the surgical treatment of patients with chronic suppurative otitis media are given. The authors present their experience in the use of the navigation system “Navigation Panel Unit NPU” in  addition to the surgery of the temporal bone. The features of preoperative examination of patients with chronic suppurative otitis media and the preoperative planning stage are described; the results of surgical treatment of patients with chronic suppurative otitis media with the use of navigation support are presented in the study.

Keywords: chronic suppurative otitis media, computer navigation, navigation support.

На сегодняшний день в оториноларингологии позиция о том, что практически любая форма хронического гнойного среднего отита (ХГСО) подлежит хирургическому лечению, является общепринятой (А. И. Крюков и соавт., 2015, Гаров Е. В. и соавт., 2012, Косяков С.А. и соавт., 2012).

Современные требования к лечебному процессу, а именно – уменьшение экономических затрат и сроков пребывания больных в стационаре без снижения эффективности хирургической помощи, заставляют изменять алгоритм её оказания, побуждают изыскивать новые и совершенствовать известные методы лечения.

Принцип стереотаксиса известен более ста лет, но его внедрение в жизнь для проведения большинства операций было отложено до разработки компьютерной томографии (КТ) и магнитно-резонансной томографии (МРТ). Развитие навигационных систем (НС) и применение этой технологии в оториноларингологии началось в 1990х годах. (¹) Использование данной технологии в операциях на придаточных пазухах носа и основании черепа стало предметом многих исследований. (²) Несмотря на повсеместное наличие хирургических НС, их использование и исследование в хирургии височной кости было ограничено.

Применение НС в хирургии височной кости потенцирует чрезвычайную пользу в связи со следующими моментами: 1. анатомия височной кости содержит много костных анатомических ориентиров, не склонных к смещению, особенно интраоперационному (^3,4,5); 2. наличие в сложной анатомии височной кости многочисленных уязвимых структур сопровождается высоким риском осложнений при манипуляциях в этой области (⁶); 3. нормальная анатомия может быть искажена с учетом изменений, вызванных болезнью или ранее проведёнными операциями (⁷), в связи с чем анатомические ориентиры, используемые для направленной хирургии височной кости могут отсутствовать или быть недостоверными (⁵); 4. во время операции немалая часть времени и усилий тратится на верификацию и диссекцию жизненно важных структур среднего уха, но если же расположение жизненно важных структур устанавливается с помощью хирургического навигационного устройства, манипуляции становятся более точные и менее инвазивные(⁸).

Navigation Panel Unit NPU относится к пассивным оптоэлектрическим хирургическим НС, которые оцифровывают информацию, полученную с предоперационных снимков, с пространственной информацией, получаемой от отражающих сфер -инфракрасных светоизлучающих диодов (IREDs). IREDs присоединены к различным инструментам и к устройству отслеживания пациента. Показаниями для применения навигационной поддержки (НП) при хирургическом лечении пациентов с ХГСО явились: подозрение на холестеатому, деструктивные формы эпимезотимпанита и эпитимпанита, повторные санирующие операции у ранее оперированных пациентов, наличие дефекта костных стенок среднего уха, канала лицевого нерва. Применение НП при неосложнённой мезотимпаните нецелесообразно.

Материалы и методы. В данной статье описывается опыт хирургического лечения 25 пациентов с ХГСО с использованием хирургической НС Navigation Panel Unit NPU, которые находились на лечении в отделении оториноларингологии городской клинической больницы им. С.П. Боткина, а также в Клиническом медицинском центре МГМСУ им. А.И. Евдокимова в период 2014 - 2017 г.г. Всем пациентам было проведено хирургическое лечение открытыми методиками санирующих операций на среднем ухе - заушный подход к полостям среднего уха, позволяющий удалить всю патологически измененную костную ткань сосцевидного отростка с одномоментным слухулучшающим компонентом, мастоидопластикой или без них.

Система Navigation Panel Unit NPU состоит из рабочей станции Panel Unit NPU с сенсорным монитором, оптической камеры с двумя объективами, адаптера передачи данных, дисковода, устройства с фиксирующей лентой для отслеживания положения головы пациента, навигируемого щупа. Система Karl Storz NPU использует оптическую информацию, чтобы соотнести трёхмерное компьютерное изображение пациента, построенного из предоперационной КТ или МРТ с хирургическим пространством в текущий момент времени. Перед хирургическим вмешательством, каждый пациент имел от 4 до 6 клейких координатных маркёров, являющимися по сути реперными точками, размещенными вокруг ушной раковины (рис. 1). Координатные маркёры прикреплялись к телу пациента перед КТ-исследованием, а в дальнейшем они были хорошо видны на сканах и их легко можно было локализовать на теле пациента на этапе предоперационного планирования.  Каждому пациенту выполнена мультиспиральная компьютерная томография со срезами в ортогональных проекциях с изотропным разрешением 0,5 мм, с обязательным включением зоны снизу от угла нижней челюсти до 5 см над уровнем linea temporalis сверху или череп в целом. Изображения пациентов сохранялись в несжатом виде в формате DICOM.

Рис. 1 - Расположение координатных маркёров на голове пациента вокруг ушной раковины

Предварительно, до начала операции, проводился предоперационный этап – этап планирования. Радиологические данные пациента импортировались в НС с компакт-диска, с USB-носителя, или извлекались из внутренней памяти ранее загруженные данные. Навигационное программное обеспечение реконструировало данные изображений и генерировало автоматически заданные или требуемые проекции, а также трехмерную модель пациента.  Выведенные на экран визуальные данные проверялись на правильность ориентации и полного включения операционного поля.

Следующим шагом на этапе планирования является – позиционирование ориентиров на виртуальные данные пациента в режиме трёхмерного изображения, с последующей корректировкой в двухмерных КТ-срезах. Ориентиры должны быть установлены на КТ-сканах так, чтобы затем они могли правильно быть локализованы во время совмещения с пациентом. Мы располагали ориентиры в местах нахождения координатных маркёров, установленных перед КТ-исследованием и хорошо отображённых в 3D проекции.  В качестве альтернативы координатных маркёров использовались анатомические ориентиры, такие как: козелок, противозавиток, назион, латеральные углы обоих глаз, паз между резцами, место соединения перегородки носа и верхней губы, а в некоторых случаях, латеральный отросток молоточка.

Последующим шагом в подготовке пациента к хирургии с помощью навигирования является подготовка и установка устройства отслеживания пациента, так называемого трекера. У 15 пациентов трекер был установлен и закреплён на голове пациента с помощью фиксирующей ленты, а у 2 пациентов с помощью костного анкера. Что касается последнего, разрезы для его установки выполнялся кпереди от прикрепления височной мышцы на ипсилатеральной теменной кости, во время нахождения пациента в наркозе. Специально сконструированные основания анкера через 3 разреза в коже головы устанавливались и крепились к теменной кости с помощью 2-мм винтов-саморезов. Перед сверлением, исследовали 3D реконструкцию черепа, чтобы удостовериться, что толщина кортикальной кости в этой области адекватная. Свободный конец костного анкера (не проходящий через кожу) используется в качестве регулируемого крепления для трекера пациента. Трекер имеет Y-образную форму с тремя IREDs (рис. 2).

Рис. 2 - Костный анкер без и с устройством отслеживания пациента

Следующим этапом регистрировался щуп, для чего его кончик помещали на точку регистрации, расположенную на трекере. Далее проводилась регистрация пациента - совмещение виртуальной модели пациента с реальным пациентом, при помощи щупа находились анатомические ориентиры, установленные в режиме планирования. Системе необходимо четыре контрольных точки. Дальше проводилась проверка и подтверждение регистрации пациента путём удержания хирургом щупа в известной, хорошо опознаваемой анатомической структуре пациента в неподвижном состоянии определённое время. Если регистрация пациента выполнена успешно, система переходит в режим хирургии: щуп выводится на экран во всех проекциях КТ срезов. В ортогональных проекциях происходит отображение кончика щупа с помощью группы перекрестий.

Результаты.

При проведении оперативного вмешательства с использованием хирургической НС интраоперационно выявлено наличие холестеатомы во всех случаях, кариозно-грануляционный процесс костных стенок полостей среднего уха у 12 пациентов, участки обнаженной патологическим процессом твердой мозговой оболочки различных размеров и локализаций у 11 пациентов, у 2 пациентов обнаружена бессимптомная фистула лабиринта в области горизонтального полукружного канала, у 2 пациентов обнаружено отсутствие костной стенки, отграничивающей внутреннюю сонную артерию и луковицу яремной вены. С учетом вышеуказанных изменений в височной кости у оперированных больных использование НС интраоперационно существенно улучшило обзор и ориентацию во всех отделах среднего уха, что позволило избежать возможных интраоперационных и послеоперационных осложнений. Кроме того, это позволило нам при обнаружении фистулы лабиринта и обнаженной твердой мозговой оболочки одномоментно выполнить пластику дефекта.

Во всех случаях навигация способствовала хирургии, отображая остаточные пораженные воздушные ячейки. Особенно полезна была при работе с полостями ранее оперированных сосцевидных отростков. Средняя погрешность НС при определении анатомических структур на начальных этапах освоения методики составляла 1,6мм, но по мере накопления опыта стала менее 0,7 мм.

Время, затраченное на проведение предоперационной подготовки с регистрацией и проверкой и фактически увеличившее продолжительность операции, составило в среднем 15 минут, но более уверенные манипуляции во время санирующего этапа позволило сократить общее время операции до 12,2 минут.

Полученные данные об увеличении уровня безопасности гарантирует дальнейшее применение и исследование навигационных систем в хирургии височной кости.

Список литературы / References

1. Anon J.B. Computer-aided endoscopic sinus surgery / J.B. Anon // Laryngoscope. - 1998. – Vol. 108. – P. 949-961.
2. Tschopp K. P., Thomaser E. G. Outcome of functional endonasal sinus surgery with and without CT- navigation / K. P. Tschopp // Rhinology. – 2008. – Vol. 46. – P. 116‑120.
3. Golfinos J.G., Fitzpatrick B.C., Smith L.R., Spetzler R.F. Clinical use of a frameless stereotactic arm: results of 325 cases / J.G. Goalfinos // Neurosurgery. – 1995. – Vol. 83. – P.197-295.
4. Dorward N.L., Alberti O., Velani B., Gerritsen F.A., Harkness W.F., Kitchen N.D., Thomas D.G. Postimaging brain distortion: magnitudes, correlates, and impact on neuronavigation / N.L. Dorward // Neurosurgery. – 1998. – Vol. 88. – P. 656-662.
5. Sargent E.W., Bucholz R.D. Middle cranial fossa surgery with image-guided instrumentation / E.W. Sargent // Otolaryngology - Head and Neck Surgery. – 1997. – Vol. 117. – P. 131-134.
6. Salvinelli F., De la Cruz A. Otoneurosurgery and lateral skull base surgery / F. Salvinelli. - Philadelphia: WB Saunders Co, 1996. – 500p.
7. Nadol J.B. Causes of failure of mastoidectomy for chronic otitis media / J.B. Nadol // Laryngoscope. – 1985. – Vol. 95. – P. 410-413.
8. Irving R.M., Proops D.W. The future of otology / R.M. Irving // Laryngology and Otology. – 2000. – Vol.114. – P. 3-5.