Navigace v traumatologii

Úvod:
Navigace v traumatologii je nová metoda, pomocí které je možné provádět řadu osteosyntéz s omezením použití rentgenového zesilovače během operace. Její princip je založen na přenesení vstupních RTG snímků do počítače navigace, tato pak kontroluje pohyb úlomků během repozice a také některých operačních nástrojů během osteosyntézy.

Metodika:
Navigované osteosyntézy se používají u indikovaných zlomenin v oblasti pánve, femuru a bérce, kdy po zavedení speciálních čidel do kosti se provedou základní RTG projekce zlomeniny proximálního a distálního konce kosti a převedou se do počítače navigace. Počítačová navigace pak umožní repozici zlomeniny a zavedení osteosyntetického materiálu bez nutnosti peroperační RTG kontroly.

Klinický soubor:
Na traumacentru FN Ostrava používáme navigované osteosyntézy od roku 2006, a to u diafyzárních zlomenin femuru, bérce a nestabilních zlomenin pánve s oblasti SI skloubení. S počtem operací se postupně zkracuje doba zavedení čidel a načtení zlomeniny do navigace a zkracuje se radiační čas během operace.

Závěr:
Navigace umožňuje přesnější osteosyntézu diafyzárních zlomenin zejména kontrolou rotační úchylky a délky končetiny. Významně omezí radiační zátěž pacienta a personálu na operačním sále. Po zvládnutí operační techniky a přípravné fáze dochází ke zkrácení operačních časů zejména pro omezení opakovaných RTG projekcí při repozici zlomeniny a jištění hřebů.

Klíčová slova:
počítačová navigace, osteosyntéza.

Úvod

S rozvojem radiologické techniky a jejím propojení s počítačovými systémy vznikla možnost přenést RTG obraz do počítačového systému a pak pomocí infračervené kamery a čidel umístěných v  tkáních pracovat s RTG obrazem v reálném čase již bez nutnosti peroperační skiaskopie.

Navigace je známá již řadu let zejména v ortopedii a neurochirurgii, následně byl vypracován počítačový program pro traumatologii [3]. Postupně byly prováděny osteosyntézy pánve pomocí počítačové navigace [1] a také osteosyntézy diafýz femuru a tibie [2].

Metoda

Principem navigace je zobrazit v reálném čase a ve více projekcích současně pohyb nástrojů a kostních úlomků jako při kontinuální RTG skiaskopii.

Navigace v traumatologii umožňuje dva zásadní úkony. První úkon je repozice zlomenin dlouhých kostí, zejména femuru a bérce. Druhý úkon je kontrola směru a délky vrtání, která se používá při osteosyntéze jednotlivými šrouby, zejména pánve a páteře, ale také při cílení jistících šroubů intramedulární osteosyntézy. Vyvíjí se i další možnosti uplatnění, jako je osteosyntéza patní kosti, extrakce cizích těles či osteosyntetického materiálu z kosti a jiné.

Nutné vybavení k provádění navigované osteosyntézy: navigační přístroj, kompatibilní RTG zesilovač, speciální instrumentárium pro navigaci - kostní fixátory a čidla, kalibrační matrice, vodiče vrtáků, čidla pro vrtačku, hřeb a další (obr. 1, 2, 3).

 

Po přípravě operačního pole se z miniincizí zavedou do kosti kostní fixátory a na ně se upevní čidla pro navigaci. Následně se provedou základní RTG projekce zlomeniny proximálního a distálního konce kosti RTG zesilovačem propojeným s navigací a tyto projekce se načtou do počítače navigace (obr. 4, 5, 6, 7).

 

Poté se označí na monitoru počítače jednotlivé lomné linie zlomeniny a osa kosti. Po tomto úkonu je již kamera navigace schopna snímat pohyb kostních čidel a tímto zobrazit pohyb jednotlivých úlomků zlomeniny na monitoru navigace. Tím je možné provádět repozici zlomeniny v reálném čase jako při kontinuální skiaskopii, a to ve více projekcích současně. Navigace kontroluje úhlovou i rotační úchylku a délku kosti (obr. 8, 9).

 

Následuje zavedení čidel na vrtačku a načtení jednotlivých vrtáků či hřebů pomocí matrice do počítače navigace čímž můžeme kontrolovat směr a délku vrtání nebo zavádění intramedulárního hřebu (obr. 3). Další možností je přesné virtuální naplánování typu šroubu před vlastním zavedením, což umožňuje změřit jeho přesnou délku a určit ideální polohu (obr. 10, 11, 12, 13, 14).

 

  

 

  

  

KLINICKÝ SOUBOR

Na traumacentru FN Ostrava máme zkušenosti s navigací v traumatologii od roku 2006. Po provedení zkušebních osteosyntéz na zapůjčeném přístroji jsme zakoupili navigaci v roce 2007 a od této doby provádíme některé osteosyntézy navigovaně. Prováděli jsme zejména osteosyntézy zlomeniny v oblasti SI skloubení pánve, diafýz tibie a femuru.

Srovnali jsme skupinu 8 pacientů s osteosyntézou zlomeniny diafýzy femuru UFN hřebem prováděnou pomocí skiaskopie se skupinou 8 pacientů s osteosyntézou zlomeniny diafýzy femuru UFN hřebem prováděnou pomocí navigace. Měřili jsme operační časy i dávku RTG záření peroperačně ve spolupráci s radiologickým laborantem (tab. 1, 2). Zjistili jsme, že s počtem operací se zkracuje operační čas u navigovaných osteosyntéz a také se významně snižuje dávka peroperačního RTG záření (graf 1, 2).

Diskuze

Navigace v traumatologii je poměrně nová metoda, která se postupně bude vyvíjet, zdokonalovat a nacházet nová uplatnění. Během používání navigace při osteosyntézách jsme postupně získávali zkušenosti s vhodným umístěním sond do kostěných úlomků a také umístěním jednotlivých přístrojů na operačním sále, což se projevilo významným zkrácením předoperační přípravy, ale i operačního času.

Vytvořili jsme kostní model pro osteosyntézu femuru, na kterém lze opakovaně simulovat navigovanou osteosyntézu diafýzy femuru pomocí UFN hřebu, což umožnilo nácvik peroperačního plánování i vlastní navigace (obr. 14).

Během nabývání zkušeností jsme na kostním modelu bérce aplikovali program pro osteosyntézu femuru, při kterém lze měřit spolehlivě rotační úchylku a délku kosti. Po opakovaných simultálních osteosyntézách na modelu bérce jsme zjistili přesná vstupní data pro určení osy bérce a provedli osteosyntézu s kontrolou délky a rotační úchylky bérce, což původní program pro osteosyntézu bérce neumožňuje (obr. 15).

Metodu jsme pak úspěšně aplikovali u pacienta během osteosyntézy bérce UTN hřebem (obr. 17).

Dále jsme pomocí této metody provedli přesné měření délky bérce u pacienta s prolongací kosti pomocí modifikovaného kompresně-distrakčního aparátu před prolongací a v průběhu prolongace (obr. 17, 18).

Závěr

Navigace v traumatologii je směr, který umožní přesnější osteosyntézu některých zlomenin, zejména s kontrolou rotační úchylky a délky končetiny u zlomenin dlouhých kostí. Významně omezí radiační zátěž pacienta a personálu na operačním sále.

Po zvládnutí operační techniky a přípravné fáze dojde ke zkrácení operačních časů zejména pro omezení opakovaných RTG projekcí při repozici zlomeniny a jištění hřebů. Dle našich zkušeností, navigace poskytuje další možnosti uplatnění, jako je například přesné měření délky kosti během prolongace a v budoucnu jistě umožní provádění dalších typů osteosyntéz.

MUDr. Roman Madeja

Traumatologické centrum FN Ostrava

madeja@seznam.cz