Ultra yüksək dəqiqlikli cərrahi mikroskopların texnoloji inkişafı və klinik tətbiqləri

 

Cərrahi mikroskoplarmüasir tibb sahələrində, xüsusilə də əvəzedilməz əsas avadanlıq halına gələn neyrocərrahiyyə, oftalmologiya, otolarinqologiya və minimal invaziv cərrahiyyə kimi yüksək dəqiqlikli sahələrdə son dərəcə mühüm rol oynayırlar. Yüksək böyütmə qabiliyyəti ilə,Əməliyyat mikroskoplarıcərrahlara sinir lifləri, qan damarları və toxuma təbəqələri kimi çılpaq gözlə görünməyən detalları müşahidə etməyə imkan verən təfərrüatlı görünüş təmin edir və bununla da həkimlərə əməliyyat zamanı sağlam toxuma zədələnməsinin qarşısını alır. Xüsusilə neyrocərrahiyyədə mikroskopun yüksək böyüdülməsi şişlərin və ya xəstə toxumaların dəqiq lokalizasiyasına imkan verir, rezeksiyanın dəqiq kənarlarını təmin edir və kritik sinirlərin zədələnməsinin qarşısını alır, bununla da xəstələrin əməliyyatdan sonrakı sağalma keyfiyyətini yaxşılaşdırır.

Ənənəvi cərrahi mikroskoplar adətən mürəkkəb cərrahi ehtiyacları dəstəkləmək üçün kifayət qədər vizual məlumat verə bilən standart rezolyusiyaya malik displey sistemləri ilə təchiz edilir. Bununla belə, tibbi texnologiyanın sürətli inkişafı, xüsusən də vizual texnologiya sahəsində irəliləyişlər nəticəsində cərrahi mikroskopların görüntü keyfiyyəti tədricən cərrahi dəqiqliyin yaxşılaşdırılmasında mühüm amilə çevrilmişdir. Ənənəvi cərrahi mikroskoplarla müqayisədə, ultra yüksək dəqiqlikli mikroskoplar daha çox təfərrüat təqdim edə bilər. Ultra yüksək dəqiqlikli cərrahi mikroskoplar 4K, 8K və ya daha yüksək qətnamələrə malik displey və görüntüləmə sistemlərini təqdim etməklə cərrahlara kiçik lezyonları və anatomik strukturları daha dəqiq müəyyən etməyə və manipulyasiya etməyə imkan verir, əməliyyatın dəqiqliyini və təhlükəsizliyini xeyli artırır. Şəkil emal texnologiyası, süni intellekt və virtual reallığın davamlı inteqrasiyası ilə ultra yüksək dəqiqlikli cərrahi mikroskoplar görüntü keyfiyyətini yaxşılaşdırmaqla yanaşı, cərrahi əməliyyatları daha yüksək dəqiqliyə və aşağı riskə doğru apararaq cərrahiyyə üçün daha ağıllı dəstək verir.

 

Ultra yüksək dəqiqlikli mikroskopun klinik tətbiqi

Görüntüləmə texnologiyasının davamlı yeniliyi ilə ultra yüksək dəqiqlikli mikroskoplar son dərəcə yüksək ayırdetmə qabiliyyəti, əla təsvir keyfiyyəti və real vaxt dinamik müşahidə imkanları sayəsində tədricən klinik tətbiqlərdə əsas rol oynayır.

Oftalmologiya

Oftalmik cərrahiyyə yüksək texniki standartlar tətbiq edən dəqiq əməliyyat tələb ediroftalmik cərrahi mikroskoplar. Məsələn, femtosaniyə lazer kornea kəsikində cərrahi mikroskop ön kameranı, göz almasının mərkəzi kəsiyini müşahidə etmək və kəsik yerinin vəziyyətini yoxlamaq üçün yüksək böyütmə təmin edə bilər. Oftalmik cərrahiyyədə işıqlandırma çox vacibdir. Mikroskop nəinki daha az işıq intensivliyi ilə optimal vizual effektlər verir, həm də bütün katarakta əməliyyatı prosesinə kömək edən xüsusi qırmızı işığın əks olunmasını təmin edir. Bundan əlavə, optik koherens tomoqrafiya (OKT) yeraltı vizualizasiya üçün oftalmoloji cərrahiyyədə geniş istifadə olunur. O, frontal müşahidə səbəbindən incə toxumaları görə bilməyən mikroskopun özünün məhdudiyyətini aradan qaldıraraq, kəsişmə şəkillərini təmin edə bilər. Məsələn, Kapeller et al. Mikroskopla inteqrasiya olunmuş OCT (miOCT) (4D-miOCT) effekt diaqramını avtomatik olaraq stereoskopik şəkildə göstərmək üçün 4K-3D displey və planşet kompüterdən istifadə etmişdir. İstifadəçinin subyektiv rəyinə, kəmiyyət performansının qiymətləndirilməsinə və müxtəlif kəmiyyət ölçmələrinə əsaslanaraq, onlar ağ işıq mikroskopunda 4D-miOCT əvəzedicisi kimi 4K-3D displeyindən istifadənin mümkünlüyünü nümayiş etdirdilər. Bundan əlavə, Lata və digərlərinin tədqiqatında, öküz gözü ilə müşayiət olunan anadangəlmə qlaukoma olan 16 xəstənin hallarını toplayaraq, əməliyyat prosesini real vaxtda müşahidə etmək üçün miOCT funksiyası olan mikroskopdan istifadə etdilər. Əməliyyatdan əvvəlki parametrlər, cərrahi detallar, əməliyyatdan sonrakı ağırlaşmalar, son görmə kəskinliyi və buynuz qişanın qalınlığı kimi əsas məlumatları qiymətləndirərək, onlar nəticədə göstərdilər ki, miOCT həkimlərə toxuma strukturlarını müəyyən etməyə, əməliyyatları optimallaşdırmağa və əməliyyat zamanı ağırlaşma riskini azaltmağa kömək edə bilər. Bununla belə, OKT tədricən vitreoretinal cərrahiyyədə, xüsusilə mürəkkəb hallarda və yeni cərrahiyyə əməliyyatlarında (gen terapiyası kimi) güclü köməkçi vasitəyə çevrilməsinə baxmayaraq, bəzi həkimlər yüksək qiymətə və uzun öyrənmə əyrisinə görə onun həqiqətən klinik effektivliyini artıra biləcəyini sual altına alırlar.

Otorinolarinqologiya

Otorinolarinqologiya cərrahiyyəsi cərrahi mikroskoplardan istifadə edən başqa bir cərrahi sahədir. Üz cizgilərində dərin boşluqların və zərif strukturların olması səbəbindən böyütmə və işıqlandırma cərrahi nəticələr üçün çox vacibdir. Endoskoplar bəzən dar cərrahi nahiyələrin daha yaxşı görünüşünü təmin edə bilsə də,ultra yüksək dəqiqlikli cərrahi mikroskoplarkoklea və sinuslar kimi dar anatomik bölgələri böyütməyə imkan verən dərin qavrayış təklif edir, otit mediası və burun polipləri kimi vəziyyətlərin müalicəsində həkimlərə kömək edir. Məsələn, Dündar və b. otosklerozun müalicəsində stapes cərrahiyyəsi üçün mikroskop və endoskop üsullarının təsirlərini müqayisə edərək, 2010-2020-ci illər arasında əməliyyat olunmuş otoskleroz diaqnozu qoyulmuş 84 xəstədən məlumat topladı. Əməliyyatdan əvvəl və sonra hava-sümük keçirmə fərqindəki dəyişikliyi ölçmə indikatoru olaraq istifadə edərək, yekun nəticələr göstərdi ki, hər iki metodun mikroskopla işləməkdə daha asan və eyni təsirlərə malik olduğunu göstərdi. daha qısa öyrənmə əyrisi. Eynilə, Ashfaq və digərləri tərəfindən aparılan perspektivli araşdırmada tədqiqat qrupu 2020-2023-cü illər arasında parotid vəzinin şişi olan 70 xəstədə mikroskopla parotidektomiya həyata keçirərək üz sinirinin identifikasiyası və qorunmasında mikroskopların rolunun qiymətləndirilməsinə diqqət yetirmişdir. Nəticələr göstərdi ki, mikroskoplar cərrahi sahənin aydınlığını yaxşılaşdırmaqda, üz sinirinin əsas gövdəsini və budaqlarını dəqiq müəyyən etməkdə, sinir dartma və hemostazı azaltmaqda əhəmiyyətli üstünlüklərə malikdir və onları üz sinirinin qorunma sürətini artırmaq üçün mühüm vasitəyə çevirir. Bundan əlavə, əməliyyatlar getdikcə daha mürəkkəb və dəqiqləşdikcə, AR və müxtəlif görüntüləmə rejimlərinin cərrahi mikroskoplarla inteqrasiyası cərrahlara görüntüyə əsaslanan əməliyyatlar həyata keçirməyə imkan verir.

Neyrocərrahiyyə

Ultra yüksək dəqiqliyin tətbiqiNeyrocərrahiyyədə cərrahi mikroskoplarənənəvi optik müşahidədən rəqəmsallaşmaya, artırılmış reallığa (AR) və ağıllı yardıma keçib. Məsələn, Draxinger et al. 1,6 MHz skan tezliyi vasitəsilə yüksək rezolyusiyaya malik üçölçülü təsvirləri təmin edən, özünü inkişaf etdirən MHz-OCT sistemi ilə birlikdə mikroskopdan istifadə etdi, cərrahlara real vaxtda şişlər və sağlam toxumaları ayırmaqda və cərrahi dəqiqliyi artırmaqda uğurla kömək etdi. Hafez və b. Eksperimental serebrovaskulyar bypass cərrahiyyəsində ənənəvi mikroskopların və ultra yüksək dəqiqlikli mikrocərrahiyyə görüntüləmə sisteminin (Exoscope) performansını müqayisə edərək, müəyyən etdi ki, mikroskop daha qısa tikiş müddətinə malik olsa da (P<0.001), Exoscope tikiş paylanması baxımından daha yaxşı performans göstərdi (P=0.001). Bundan əlavə, Exoscope pedaqoji üstünlüklər təklif edərək daha rahat cərrahi duruş və ümumi görmə təmin etdi. Eynilə, Calloni et al. neyrocərrahiyyə rezidentlərinin təlimində Exoscope və ənənəvi cərrahi mikroskopların tətbiqini müqayisə etdi. On altı sakin hər iki cihazdan istifadə edərək kranial modellərdə təkrarlanan struktur tanınma tapşırıqlarını yerinə yetirdilər. Nəticələr göstərdi ki, ikisi arasında ümumi əməliyyat müddətində ciddi fərq olmasa da, Exoscope dərin strukturları müəyyən etməkdə daha yaxşı çıxış etdi və əksər iştirakçılar tərəfindən daha intuitiv və rahat qəbul edildi və gələcəkdə əsas istiqamətə çevrilmə potensialı var. Göründüyü kimi, 4K yüksək dəqiqlikli displeylərlə təchiz olunmuş ultra yüksək dəqiqlikli cərrahi mikroskoplar bütün iştirakçılara daha keyfiyyətli 3D cərrahi təsvirlər təqdim edə bilər, cərrahi əlaqəni, məlumat ötürülməsini asanlaşdırır və tədrisin səmərəliliyini artırır.

Onurğa əməliyyatı

Ultra yüksək dəqiqlikcərrahi mikroskoplaronurğa cərrahiyyəsi sahəsində mühüm rol oynayır. Yüksək dəqiqlikli üçölçülü görüntüləmə təmin etməklə, onlar cərrahlara onurğanın mürəkkəb anatomik strukturunu, o cümlədən sinirlər, qan damarları və sümük toxumaları kimi incə hissələrini daha aydın müşahidə etməyə imkan verir və bununla da əməliyyatın dəqiqliyini və təhlükəsizliyini artırır. Skoliozun korreksiyası baxımından cərrahi mikroskoplar cərrahi görmənin aydınlığını və incə manipulyasiya qabiliyyətini yaxşılaşdıra bilər, həkimlərə dar onurğa kanalı daxilində sinir strukturlarını və xəstə toxumaları dəqiq müəyyən etməyə kömək edir, beləliklə dekompressiya və stabilləşdirmə prosedurlarını təhlükəsiz və effektiv şəkildə tamamlayır.

Sun və başqaları. servikal onurğanın posterior uzununa ligamentinin ossifikasiyasının müalicəsində mikroskopun köməyi ilə ön boyun cərrahiyyəsi və ənənəvi açıq cərrahiyyənin effektivliyini və təhlükəsizliyini müqayisə etmişdir. Altmış xəstə mikroskopla dəstəklənən qrupa (30 hal) və ənənəvi cərrahiyyə qrupuna (30 hal) bölündü. Nəticələr mikroskopla dəstəklənən qrupda ənənəvi cərrahiyyə qrupu ilə müqayisədə əməliyyatdaxili qan itkisi, xəstəxanada qalma və əməliyyatdan sonrakı ağrı skorlarının daha üstün olduğunu, mikroskopla dəstəklənən qrupda isə komplikasiyanın daha aşağı olduğunu göstərdi. Eynilə, spinal füzyon cərrahiyyəsində, Singhatanadgige et al. minimal invaziv transforaminal lomber füzyonda ortopedik cərrahi mikroskopların və cərrahi böyüdücü eynəklərin tətbiqi təsirlərini müqayisə etdi. Tədqiqat 100 xəstəni əhatə etdi və iki qrup arasında əməliyyatdan sonrakı ağrıların aradan qaldırılması, funksional yaxşılaşma, onurğa kanalının genişlənməsi, birləşmə sürəti və ağırlaşmalarda əhəmiyyətli fərqlər göstərmədi, lakin mikroskop daha yaxşı bir görünüş sahəsi təmin etdi. Bundan əlavə, AR texnologiyası ilə birləşdirilən mikroskoplar onurğa cərrahiyyəsində geniş istifadə olunur. Məsələn, Carl et al. cərrahi mikroskopun başına quraşdırılmış displeydən istifadə edərək 10 xəstədə AR texnologiyasını qurdu. Nəticələr göstərdi ki, AR onurğanın degenerativ cərrahiyyəsində, xüsusən də mürəkkəb anatomik vəziyyətlərdə və rezident təhsildə tətbiqi üçün böyük potensiala malikdir.

 

Xülasə və Outlook

Ənənəvi cərrahi mikroskoplarla müqayisədə, ultra yüksək dəqiqlikli cərrahi mikroskoplar çoxsaylı böyütmə variantları, sabit və parlaq işıqlandırma, dəqiq optik sistemlər, uzadılmış iş məsafələri və erqonomik dayanıqlı dayaqlar da daxil olmaqla çoxsaylı üstünlüklər təklif edir. Bundan əlavə, onların yüksək rezolyusiyaya malik vizuallaşdırma variantları, xüsusən də müxtəlif görüntüləmə rejimləri və AR texnologiyası ilə inteqrasiya, təsvirin idarəolunması ilə aparılan əməliyyatları effektiv şəkildə dəstəkləyir.

Cərrahi mikroskopların çoxsaylı üstünlüklərinə baxmayaraq, onlar hələ də əhəmiyyətli çətinliklərlə üzləşirlər. Böyük ölçülərinə görə ultra yüksək dəqiqlikli cərrahi mikroskoplar əməliyyat otaqları arasında daşınma və əməliyyatdaxili yerləşdirmə zamanı müəyyən əməliyyat çətinlikləri yaradır ki, bu da cərrahi prosedurların davamlılığına və səmərəliliyinə mənfi təsir göstərə bilər. Son illərdə mikroskopların struktur dizaynı əhəmiyyətli dərəcədə optimallaşdırılmışdır, onların optik daşıyıcıları və binokulyar linza çəlləkləri əyilmə və fırlanma tənzimləmələrinin geniş spektrini dəstəkləyir, avadanlığın əməliyyat çevikliyini xeyli artırır və cərrahın daha təbii və rahat vəziyyətdə müşahidəsini və əməliyyatını asanlaşdırır. Bundan əlavə, geyilə bilən displey texnologiyasının davamlı inkişafı cərrahlara mikrocərrahi əməliyyatlar zamanı daha erqonomik vizual dəstək verir, əməliyyat yorğunluğunu azaltmağa və cərrahi dəqiqliyi və cərrahın davamlı performans qabiliyyətini yaxşılaşdırmağa kömək edir. Bununla belə, dəstəkləyici strukturun olmaması səbəbindən tez-tez yenidən fokuslanma tələb olunur ki, bu da geyilə bilən ekran texnologiyasının sabitliyini adi cərrahi mikroskoplardan daha aşağı edir. Başqa bir həll, müxtəlif cərrahi ssenarilərə daha çevik uyğunlaşmaq üçün avadanlıq strukturunun miniatürləşdirmə və modullaşdırmaya doğru təkamülüdür. Bununla belə, həcmin azaldılması tez-tez dəqiq emal prosesləri və yüksək qiymətli inteqrasiya edilmiş optik komponentləri əhatə edir, bu da avadanlığın faktiki istehsal xərclərini baha edir.

Ultra yüksək dəqiqlikli cərrahi mikroskopların digər problemi yüksək güclü işıqlandırma nəticəsində yaranan dəri yanıqlarıdır. Parlaq vizual effektləri təmin etmək üçün, xüsusən də çoxsaylı müşahidəçilərin və ya kameraların iştirakı ilə işıq mənbəyi xəstənin toxumasını yandıra bilən güclü işıq yaymalıdır. Bildirilib ki, oftalmoloji cərrahi mikroskoplar da göz səthinə və gözyaşı pərdəsinə fototoksikliyə səbəb ola bilər ki, bu da oküler hüceyrə funksiyasının azalmasına səbəb olur. Buna görə də, işığın idarə edilməsini optimallaşdırmaq, böyütmə və iş məsafəsinə uyğun olaraq ləkə ölçüsünü və işığın intensivliyini tənzimləmək cərrahi mikroskoplar üçün xüsusilə vacibdir. Gələcəkdə optik görüntüləmə görmə sahəsini genişləndirmək və cərrahi sahənin üçölçülü planını dəqiq bərpa etmək üçün panoramik təsvir və üçölçülü rekonstruksiya texnologiyalarını tətbiq edə bilər. Bu, həkimlərə cərrahiyyə sahəsinin ümumi vəziyyətini daha yaxşı başa düşməyə və vacib məlumatları qaçırmamağa imkan verəcəkdir. Bununla belə, panoramik görüntüləmə və üçölçülü rekonstruksiya real vaxt rejimində yüksək rezolyusiyaya malik təsvirlərin əldə edilməsini, qeydiyyatını və yenidən qurulmasını əhatə edir və böyük həcmdə məlumat yaradır. Bu, təsvirin işlənməsi alqoritmlərinin səmərəliliyinə, aparat hesablama gücünə və saxlama sistemlərinə son dərəcə yüksək tələblər qoyur, xüsusən də real vaxt performansının vacib olduğu əməliyyatlar zamanı bu problemi daha da qabarıq edir.

Tibbi görüntüləmə, süni intellekt və hesablama optikası kimi texnologiyaların sürətli inkişafı ilə ultra yüksək dəqiqlikli cərrahi mikroskoplar cərrahi dəqiqliyin, təhlükəsizliyin və əməliyyat təcrübəsinin artırılmasında böyük potensial nümayiş etdirdi. Gələcəkdə, ultra yüksək dəqiqlikli cərrahi mikroskoplar aşağıdakı dörd istiqamətdə inkişaf etməyə davam edə bilər: (1) Avadanlıq istehsalı baxımından, miniatürləşdirmə və modullaşdırma daha aşağı xərclərlə həyata keçirilməlidir ki, bu da geniş miqyaslı klinik tətbiqi mümkün edir; (2) Uzun müddət davam edən cərrahiyyə nəticəsində işıq zədələnməsi problemini həll etmək üçün daha təkmil işıq idarəetmə rejimlərini inkişaf etdirin; (3) Avadanlığın hesablama performansı tələblərinə cavab vermək üçün həm dəqiq, həm də yüngül olan ağıllı köməkçi alqoritmlər dizayn edin; (4) Uzaqdan əməkdaşlıq, dəqiq əməliyyat və avtomatlaşdırılmış proseslər üçün platforma dəstəyi təmin etmək üçün AR və robot cərrahi sistemləri dərindən inteqrasiya edin. Xülasə, ultra yüksək dəqiqlikli cərrahi mikroskoplar gələcək cərrahiyyə üçün rəqəmsal ekosistemin qurulmasına kömək edərək, təsvirin təkmilləşdirilməsi, ağıllı tanınması və interaktiv rəyi birləşdirən hərtərəfli cərrahi yardım sisteminə çevriləcək.

Bu məqalə ultra yüksək dəqiqlikli cərrahi mikroskopların ümumi əsas texnologiyalarında əldə edilən irəliləyişlərin icmalını təqdim edir, onların cərrahi prosedurlarda tətbiqi və inkişafına diqqət yetirir. Qətnamənin təkmilləşdirilməsi ilə ultra yüksək dəqiqlikli mikroskoplar neyrocərrahiyyə, oftalmologiya, otolarinqologiya və onurğa cərrahiyyəsi kimi sahələrdə mühüm rol oynayır. Xüsusilə, intraoperativ dəqiq naviqasiya texnologiyasının minimal invaziv cərrahiyyələrə inteqrasiyası bu prosedurların dəqiqliyini və təhlükəsizliyini artırdı. Süni intellekt və robot texnologiyaları irəlilədikcə, ultra yüksək dəqiqlikli mikroskoplar minimal invaziv cərrahiyyə əməliyyatlarının və uzaqdan əməkdaşlığın inkişafını sürətləndirərək daha səmərəli və ağıllı cərrahi dəstək təklif edəcək və bununla da cərrahi təhlükəsizlik və səmərəliliyi daha da artıracaq.