Navigation in der spinalen Chirurgie Christian T Navigation in der spinalen Chirurgie Christian T. Ulrich Universitätsklinik für Neurochirurgie | Inselspital | Bern

Warum spinale Navigation? Konzepte der spinalen Navigation Work flow Navigation/intraop CT Lernkurve Team work

Warum spinal Navigation? ... in erster Linie zur Vermeidung von Schraubenfehllagen (14% bis 55%), mit knapp 7% neurologischen Defiziten. Amiot LP, Spine 2000 Laine T, Eur Spine J 2000 Vaccaro AR, J Bone Joint Surg Am 1995

Genauigkeit Metaanalyse von insgesamt 8539 Schrauben: 4814 navigiert 3725 nicht-navigiert Signifikant höheres Risiko für Pedikelperforation ohne Navigation (6% versus 15%)

Strahlenbelastung 3D-Fluoroscopy–basierte Navigation reduziert significant die Strahlenbelastung auf das OP-Personal. Es gibt auch einen Trend zu weniger Bestrahlung für den Patienten.

Strahlenbelastung Intraoperatives CT Zusammenfassung: mit intraop CT weniger Strahlenbelastung für OP-Personal, aber tendenziell mehr für den Patienten. …aber, Studien nicht vergleichbar: z.B. Definition CT/O-arm Anzahl der Bildgebungen (prä-, intra- und postop) Strahlenprotokolle nicht optimiert

Komfort beim Operieren ... weitere Aspekte Reduktion OP-Zeit Komfort beim Operieren

Konzepte Spinale Navigation & intraoperative Bildgebung

Entwicklung Seit Mitte der 1990er «computer assisted surgery» (CAS)zum Platzieren von Wirbelsäulen-implantaten. Nolte et al. (Insel Bern): Image-guidedcomputer-assisted spine surgery: a pilot study on pedicle screw fixation. Stereotact Funct Neurosurg, 1996. Nolte et al. (Insel Bern): Clinical evaluation of a system for precision enhancement in spine surgery. Clin Biomech, 1995.

Konzepte spinale Navigation 2D Navigation 3D Navigation

Konzepte spinale Navigation Fluoroskopie 3D-Fluoroskopie CT Navigation + intraoperative Bildgebung Fluoroskopie 3D-Fluoroskopie CT

Konzepte spinale Navigation Robotik Schraubenplatzierung mit passiver Haltefunktion der Schraubentrajektorie aktives Ansteuern und Halten der Schraubentrajektorie Zur Zeit keine zusätzliche Genauigkeit/Sicherheit im Vergleich zur alleinigen Navigation.

Konzepte spinale Navigation Robotic arm Optic tracking system „Intelligente“ sensorbasierte Robotik Drill with force-torque sensors Mount

Navigation & Bildgebung Intraoperative Navigation & Bildgebung in Bern (HochPräzisionsOP)

CT-Navigation (Brainlab Airo)

Work flow intraoperative CT-Navigation 1min Platzieren Referenzklemme 5 min Abdeckung & CT-Vorbereitung 10 min CT-scan für Navigation 1 min Navigation Genauigkeitscheck Navigation & Schraubenplatzierung Insgesamt ~15 min CT-scan zur Implantatkontrolle

OP Set-up Bern: dorsale LWS + BWS Anästhesie Navigationbildschirme Kamera CT Instrumen-tierung Patiententisch Bauchlage Mikroskop

OP Set-up Bern: dorsale HWS Anästhesie Navigationbildschirme Kamera CT Patiententisch Bauchlage Instrumen-tierung

Wer braucht Navigation?

Jeder! Weil, Genauigkeit verbessert Strahlenbelastung für Op-Personal reduziert Operationskomfort erhöht werden Aber je nach Art der Navigation ggf. Strahlenbelastung für Patienten erhöht Anschaffungskosten Lernkurve

Lernkurve

Lernkurve Design Introduction period (1.5 year) of 3D-fluoroscopy navigation devided in 4 periods mean 3D-scan time mean pedicle screw placement time accuracy of screw placement Results 3 D-scan before surgery: 15.4 to 8.4 minutes (p<0.01) 3 D-scan after surgery: 11.2 to 6.6 minutes (p<.001) pedicel screw insertion: 5.3 to 3.2 minutes (p<.001) screw accuracy: 83.1% to 95.1% (p=0.049) Conclusion Significant learning effects demonstrated

Patient Safety in the Cardiac Operating Room: Human Factors and Teamwork A Scientific Statement From the American Heart Association Wahr et al. Circulation. 2013;128:1139-1169 Klare Aufgabenteilung Verantwortlichkeiten Zuverlässigkeit Präzision Figure 4: Mental workload in the cardiac surgery operating room varies across the cardiac surgery procedure for individual providers depending on task complexity and responsibilities. CRNA indicates certified registered nurse anesthetist; CST, certified surgical technologist; NASA, National Aeronautics and Space Administration; Postop, postoperative; Prep, surgical preparation; RN, registered nurse; and TLX, Task Load Index. Reprinted from Wadhera et al263 with permission from Elsevier. Copyright © 2010, The American Association for Thoracic Surgery.

Zusammenfassung Navigation (und intraoperative Bildgebung) in der spinalen Chirurgie Verbessert die Genauigkeit Strahlenbelastung Reduziert für OP-Personal (tendenziell) erhöht für den Patienten Workflow Muss neu etabliert und stringent umgesetzt werden Teamwork