Anwendung des dreidimensionalen (3D) digitalen Roboterarm gestützten Mikroskops in Wirbelsäuleneingriffen

Abstract-Text deutsch

Zielsetzung

 

3D-Exoskope wurden eingeführt, um die Defizite von Operationsmikroskopen zu überwinden. Frühere klinische Studien zeigten eine hohe Zufriedenheit mit der Vergrößerung und Beleuchtung in Kombination mit einem hohen Maß an Ergonomie. Wir untersuchten die klinische Anwendung bei Eingriffen an der Wirbelsäule.

 

Methoden

 

Wir behandelten Patienten mit verschiedenen Wirbelsäulenerkrankungen in einer neurochirurgischen Abteilung eines tertiären Wirbelsäulenzentrums nach aktuellem Behandlungsstandard über einen Zeitraum von vier Wochen. Mikrochirurgische Eingriffe wurden mit dem Aesculap AEOS 3D-Mikroskop durchgeführt. Drei Neurochirurgen mit unterschiedlicher Expertise und mikrochirurgischen Fähigkeiten wurden eingewiesen und füllten einen Fragebogen aus, der aus 43 Items zur intraoperativen Handhabung nach den Eingriffen bestand.

 

Ergebnisse

 

17 Patienten (35 % männlich/ 65 % weiblich) mit einem medianen Alter von 70 Jahren [KI 47–86] und einem medianen BMI von 25,8 [KI 21–33] mit Wirbelsäulenindikationen mit unterschiedlichem Komplexitätsgrad (35 % niedrig/35 % mittel/ 30 % hoch nach dem Score der Deutschen Wirbelsäulengesellschaft) wurden analysiert. 6 Dekompressionsoperationen, 3 ventrale Fusionen, 4 Korpektomien, 3 Bandscheibenprothesen und 1 Tumorresektion wurden im zervikalen (35 %), thorakalen (24 %) bzw. lumbalen (41 %) Segment durchgeführt. Wir stellten eine moderate mediane Operationszeit von 94 Minuten [KI 59–186 Minuten] fest und einen medianen Blutverlust von 300 ml [100–3000 ml]. Probleme bei der Geräteinstallation wurden bei der Anpassung der Monitorposition oder bei zusätzlicher Ausrüstung (z. B. Fluoroskopie in der Fusionschirurgie) beobachtet (p = 0,05). Bildauflösung, Bildschärfe und 3D-Tiefenwahrnehmung waren bei allen Eingriffen für alle Operateure vollkommen zufriedenstellend (p=0.05). Alle Chirurgen gaben an, dass die Kontrolle des Exoskoparms einfach war und einen besseren Operationskorridor ermöglichte, ohne den Arbeitsbereich zu blockieren (p = 0.05). Keine Überanstrengung der Augen oder Störung der Hand-Auge-Koordination beeinträchtigte die Leistung des Chirurgen (p = 0.05). Eine höhere Komplexität der Verfahren war jedoch mit einem höheren Maß an Frustration (p = 0.07) und Angst (p = 0.62) verbunden.

 

Fazit

 

Der Einsatz eines 3D-Exoskops bei minimal-invasiven Wirbelsäuleneingriffen erscheint aufgrund der verbesserten Schärfentiefe, Beleuchtung, Vergrößerung sowie Ergonomie sehr vorteilhaft.

Abstract-Text englisch

Objective

 

3D-exoscopes have been introduced to overcome shortcomings of operative microscopes. Prior clinical studies demonstrated high satisfaction with magnification and illumination combined with high level of ergonomics. We investigated the clinical use in spine procedures.

 

Methods

 

We treated patients with various spine diseases in a neurosurgical department of a tertiary spine center according to current standard of care over four weeks period of time. Microsurgical procedures have been performed with Aesculap AEOS 3D microscope. Three neurosurgeons with different levels of experience and microsurgical skills were instructed and completed a questionnaire consisting of 43 items concerning intraoperative handling following the procedures.

  

Results

 

17 patients (35 % male/ 65 % female) with a median age of 70 years [CI 47-86] and median BMI of 25.8 [CI 21-33] with numerous spine indications with different level of complexity (35% low/35 % medium/ 30 % high according to the German Spine Society Score) were analyzed. 6 decompression surgeries, 3 anterior fusions, 4 corpectomies, 3 disc prosthesis and 1 tumor resection cases were performed in the cervical (35%), thoracic (24%) and lumbar (41 %) segments respectively. We experienced a moderate median surgical time of 94 minutes [CI 59-186 minutes] and median blood loss of 300 ml [100-3000 ml]. Setup conflicts were associated with adjustments of the monitor position or additional equipment (e.g. fluoroscopy in fusion surgery) (p=0.05). Image resolution, image sharpness and 3D-depth perception were absolutely satisfactory for all surgeons in all procedures (p=0.05). All surgeons indicated that the control of the exoscopic arm was easy and enabled a better surgical corridor without blocking the working zone (p=0.05). No eyestrain or disturbance of the hand-eye coordination affected the surgeon"s performance (p=0.05). However, higher complexity of procedures was associated with higher levels of frustration (p=0.07) and anxiety (p=0.62).

 

Conclusion

 

The implementation of a 3D-exoscope in minimally invasive spine procedures appears to be highly beneficial due to improved depth of field, illumination, magnification as well as ergonomics for the surgeon.