Ứng dụng robot định vị chính xác Renaissence trong phẫu thuật cột sống tại bệnh viện Việt Đức

1Đinh Mạnh Hải, Nguyễn Văn Thạch, Đinh Ngọc Sơn, Nguyễn Lê Bảo Tiến, Hoàng Gia Du, Nguyễn Hoàng Long, Đỗ Mạnh Hùng. Viện CTCH, BV Việt Đức 40 Tràng Thi - Hà Nội Email: haidinhdr@gmail.com Ngày nhận: 20 - 3 - 2013 Ngày phản biện: 17 - 5 -2013 Ngày in: 06 - 6 - 2013 Dinh Manh Hai, Nguyen Van Thach, Dinh Ngoc Son, Nguyen Le Bao Tien, Hoang Gia Du, Nguyen Hoang Long, Do Manh Hung. ỨNG DụNG ROBOT ĐỊNH VỊ cHÍNH XÁc RENAISSENcE TRONG PHẪU THUẬT cỘT SỐNG TẠI BỆNH VIỆN VIỆT ĐỨc TOÙM TAÉT Treân theá giôùi, öùng duïng robot hoã trôï phaãu thuaät ñaõ ñöôïc trieån khai trong nhöõng naêm gaàn ñaây vaø ngaøy caøng ñöôïc hoaøn thieän hôn veà coâng ngheä, kyõ thuaät. Robot naâng cao ñoä chính xaùc cuûa phaãu thuaät cuõng nhö khaû naêng cuûa phaãu thuaät vieân, giaûm toái ña nguy cô phôi nhieãm tia X cuûa phaãu thuaät vieân vaø ngöôøi beänh. Hieän nay coù 3 heä thoáng robot noåi baät ñang ñöôïc öùng duïng trong y hoïc hieän ñaïi laø robot phaãu thuaät noäi soi Da Vinci, robot phaãu thuaät coät soáng Renaissence vaø robot phaãu thuaät khôùp goái vaø khôùp haùng Makoplasty. Trong lónh vöïc coät soáng, Robot ñöôïc aùp duïng trong caùc can thieäp loái sau, ñaëc bieät trong phaãu thuaät ít xaâm laán ñem laïi öu theá vöôït troäi. Caùc chæ ñònh cuï theå cuûa phaãu thuaät öùng duïng robot hoã trôï hieän nay nhö phaãu thuaät baét vít coät soáng ngöïc – thaét löng qua cuoáng trong phaãu thuaät chænh veïo, phaãu thuaät chaán thöông coät soáng, beänh lyù thoaùt vò ñóa ñeäm hoaëc tröôït ñoát soáng haøn xöông lieân thaân ñoát, bôm cement sinh hoïc hoaëc sinh thieát thaân ñoát soáng qua cuoáng ... vaø tieán tôùi öùng duïng cho phaãu thuaät coät soáng coå sau. Töø khoùa: Baét vít cuoáng soáng, coâng ngheä phaãu thuaät Mazor, robot ñònh vò Renaissance. APPlYING RENAISSANcE SURGIcAl ROBOT IN THE SPINE SURGERY AT VIET DUc HOSPITAl ABSTRAcT SpineAssist® is a surgical guidance system from Mazor Surgical Technologies that allows surgeons to perform any spine surgery, from the simplest to the most complex – safely, accurately, and efficiently reducing radiation and optimizing clinical outcomes. The development of SpineAssist started some ten years ago and went through several developmental phases. SpineAssist has been applied in operating rooms in the United States, Germany, and Israel. This system has been applied for the first time in Vietnam, at Viet Duc University hospital since 2012. This paper aimed to present our first cases Keywords: Pedicle Screw Placement, Mazor Surgical Technologies, Renaissance surgical robot LịcH Sử HìNH tHàNH Và pHát tRiểN Thuật ngữ “robot” được đặt ra bởi Karel Capek vào năm 1921. Khởi đầu Robot thực hiện được các động tác đơn giản, cho đến nay robot đã phát triển có thể thực hiện một loạt các động tác thông thường cũng như các thao tác phức tạp. Robot được sử dụng trong tất cả mọi lĩnh vực trong đời sống xã hội. Đặc biệt hơn cả Robot hiện đang được sử dụng trong y học, thực hiện được nhiều kỹ thuật phẫu thuật được FDA công nhận. Phản biện khoa học: GS. TS. Đỗ Đức Vân, GS. TS. Nguyễn Việt Tiến TẠP CHÍ CHẤN THƯƠNG CHỈNH HÌNH VIỆT NAM - SỐ 3/2013 2 Năm 1985 lần đầu tiên robot PUMA 560 được dùng trong sinh thiết não, các loại robot phẫu thuật từ đó không ngừng được phát triển và cải tiến. Từ đó nhiều Robot phẫu thuật chuyên nghành khác nhau được phát triển như tim mạch, tiêu hóa, nội soi khớp, cột sống.. Phẫu thuật Robot là loại ít xâm lấn, can thiệp tối thiểu như vết mổ nhỏ, hạn chế nhiễm trùng, thời gian nằm viện ngắn, hồi phục sức khoẻ nhanh. Trên thế giới, ứng dụng robot hỗ trợ phẫu thuật đã được triển khai trong những năm gần đây và ngày càng được hoàn thiện hơn về công nghệ, kỹ thuật. Robot nâng cao độ chính xác của phẫu thuật cũng như khả năng của phẫu thuật viên, giảm tối đa nguy cơ phơi nhiễm tia X của phẫu thuật viên và người bệnh. Hiện nay có 3 hệ thống robot nổi bật đang được ứng dụng trong y học hiện đại là robot phẫu thuật nội soi Da Vinci, robot phẫu thuật cột sống Renaissence và robot phẫu thuật khớp gối và khớp háng Makoplasty. Trong lĩnh vực cột sống, Robot được áp dụng trong các can thiệp lối sau, đặc biệt trong phẫu thuật ít xâm lấn đem lại ưu thế vượt trội. Các chỉ định cụ thể của phẫu thuật ứng dụng robot hỗ trợ hiện nay như phẫu thuật bắt vít cột sống ngực – thắt lưng qua cuống trong phẫu thuật chỉnh vẹo, phẫu thuật chấn thương cột sống, bệnh lý thoát vị đĩa đệm hoặc trượt đốt sống hàn xương liên thân đốt, bơm cement sinh học hoặc sinh thiết thân đốt sống qua cuống ... và tiến tới ứng dụng cho phẫu thuật cột sống cổ sau. Trên thực tế đã có nhiều ứng dụng hỗ trợ phẫu thuật viên trong quá trình phẫu thuật như hệ thống định vị Navigation, máy O.arm, cộng hưởng từ trong mổ, nhằm tăng độ chính xác của phẫu thuật, tránh tổn thương thần kinh, giảm thời gian phơi nhiễm với tia X. Tuy nhiên tỷ lệ bắt vít qua cuống sai vị trí còn cao, khoảng 0 – 25% trong chỉnh vẹo, khoảng 4.2% ở bệnh nhân thoái hoá. Từ ngày 05 – 12 – 2012, lần đầu tiên tại Đông Nam Á, khoa Phẫu thuật cột sống Bệnh viện HN Việt Đức ứng dụng Robot Renaissence trong phẫu thuật các trường hợp chấn thương cột sống ngực – thắt lưng, bệnh lý trượt đốt sống và thoát vị đĩa đệm, chỉnh vẹo cột sống ngực – thắt lưng lối sau bước đầu cho kết quả tốt. Các bước tiến hành trước mổ Ứng dụng Robot hỗ trợ trong phẫu thuật cột sống cần tiến hành các bước sau: Lập chương trình phẫu thuật có thể thực hiện trên Robot, hoặc máy tính cá nhân có cài phần mềm của Renaissence workstation. Yêu cầu kỹ thuật: Chụp CT scanner 64 dãy với lát cắt 0.6 – 0.8 mm Nhập dữ liệu vào phần mềm lên kế hoạch phẫu thuật ( planning) Xác định vùng phẫu thuật, thiết kế đường đi của vít, hướng vít, kích thước vít Các bước tiến hành phẫu thuật Cài đặt C.arms và kiểm tra trạng thái hoạt động chuẩn của Robot. Đăng ký mã phẫu thuật cho từng bệnh nhân (bộ dụng cụ hỗ trợ đi kèm) Chọn đường ray (Platform) cho Robot: có 4 loại Clamp Mount, Hover – T, Bed Mount và Multi- Directional Bridge. Bệnh nhân gây mê toàn thân, nằm sấp như mổ cột sống thông thường. Đặt Platform, đăng ký C.arms. Đồng bộ hóa giữa C. Arms và chụp cắt lớp vi tính trong hệ thống định vị của Robot Hình1: Lập trình trước mổ và bắt vít có Robot định vị chính xác hỗ trợ trong mổ Ứng dụng robot định vị chính xác Renaissence trong phẫu thuật cột sống tại Bệnh viện Việt Đức 3 Đặt Robot vào vị trí trên Platform, Robot sẽ tự động thao tác xác định vị trí cần định vị phẫu thuật như kế hoạch đã lên trước mổ. Phẫu thuật viên làm theo sự hướng dẫn và kiểm tra sự hoạt động của Robot. Đánh giá sau mổ Chụp CT scanner 64 dãy sau mổ đánh giá vị trí vít theo tiêu chuẩn của Gertzbein và Robbins: Vít nằm hoàn toàn trong cuống (Group A), vít di lệch < 2mm (Group B), di lệch ≥ 2 mm và < 4mm (Group C), di lệch ≥ 4mm < 6mm (Group D), di lệch nhiều hơn 6 mm (Group E). Phân tích tình trạng của vít đã bắt dựa vào 3 bình diện (ngang, đứng dọc và đứng ngang), vít tổn thương thành cuống được đo bằng đơn vị mm, xác định bờ tổn thương dựa vào các hướng giải phẫu như: lên trên về phía đầu bệnh nhân, xuống dưới về phía chân, ra bên ngoài hoặc vào đường giữa ... Kết quả bước đầu Qua quá trình triển khai phẫu thuật cột sống ứng dụng Robot hỗ trợ chính xác Renaissance tại Khoa Phẫu thuật cột sống Bệnh viện HN Việt Đức từ ngày 5/12/2012 đến nay, chúng tôi đã tiến hành phẫu thuật được 33 bệnh nhân, trong đó có 6 bệnh nhân chấn thương cột sống (2trường hợp bơm xi măng tạo hình thân đốt sống, 4 trường hợp bắt vít cố định cột sống), 4 bệnh nhân chỉnh vẹo cột sống ngực thắt lưng và 23 bệnh nhân bệnh lý trượt đốt sống thắt lưng 1 hoặc 2 tầng (20 bệnh nhân trượt 1 tầng và 3 bệnh nhân trượt 2 tầng). Qua 33 trường hợp, 219 vít được bắt với sự hỗ trợ của Robot định vị chính xác, độ chính xác của các vít được bắt được đánh giá theo phân loại của Gertbein và Robbins đạt 97,3% (nhóm A và nhóm B), mức độ cải thiện triệu chứng lâm sàng thần kinh ở các bệnh nhân bệnh lý trượt thân đốt sống đạt kết quả tốt, không có biến chứng nào được ghi nhận trong quá trình bắt vít đặc biệt với trường hợp bệnh nhân phẫu thuật chỉnh vẹo cột sống ngực – thắt lưng lối sau. BỆNH áN MiNH HOẠ Bệnh nhân 1 Vũ Thị Ph, 16t. CTCS: vỡ L1, mổ cố định cột sống T12–L1–L2 có Robot hỗ trợ Bệnh nhân 2 Lê Thị L, 54t. Trượt L34-Mất vững L45, mổ TLIF L34L45 có Robot hỗ trợ Hình2: Phân độ tổn thương cuống sống Hình3: XQ trước mổ và sau mổ Hình 4: Chụp CTscanner 64 dãy sau mổ đánh giá vít ở 3 bình diện Hình 5: XQ trước mổ và sau mổ TẠP CHÍ CHẤN THƯƠNG CHỈNH HÌNH VIỆT NAM - SỐ 3/2013 4 Bệnh nhân 3 Nguyễn Nhung Tr, 12t. Vẹo cột sống ngực/đã mổ tim bẩm sinh, góc Cobb: 700 . Mổ chỉnh vẹo đường sau có Robot hỗ trợ. Hình 6: Chụp CTscanner 64 dãy sau mổ đánh giá vít ở 3 bình diện Hình7: XQ trước mổ và sau mổ Hình8: Chụp CTscanner 64 dãy sau mổ đánh giá vít ở 3 bình diện KẾt LUẬN Qua đánh giá bước đầu 33 trường hợp được phẫu thuật bắt vít qua cuống có Robot hỗ trợ tại Khoa phẫu thuật cột sống Bệnh viện HN Việt Đức cho thấy kết quả tốt và mở ra triển vọng cho việc tiếp tục ứng dụng phát triển rộng hơn nữa trong hỗ trợ phẫu thuật cột sống. Ứng dụng robot định vị chính xác Renaissence trong phẫu thuật cột sống tại Bệnh viện Việt Đức 5 Tài liệu tham khảo 1. Nguyễn Văn Thạch và Cs. Đánh giá kết quả bước đầu của phương pháp phẫu thuật ghép xương liên thân đốt, bắt vít qua da sử dụng hệ thống SEXTANT trong bệnh lý trượt đốt sống thắt lưng tại Bệnh viện Việt Đức, Tạp chí Y học Việt Nam, 2010, 374; 206 – 211. 2. Moon Sool Yang et al. Robot-Assisted Anterior Lumbar Interbody Fusion in a Swine Model In Vivo Test of the da Vinci Surgical-Assisted Spinal Surgery System. Spine 2011;36;2;E139-143. 3. Florian Ringel et al. Accuracy of Robot-Assisted Placement of Lumbar and Sacral Pedicle Screws: A Prospective Randomized Comparison to Conventional Freehand Screw Implantation. Spine 2012; 37;8;E 496 – 501. 4. Kawchuk et al. Identification of Spinal Tissues Loaded by Manual Therapy: A Robot-Based Serial Dissection Technique Applied in Porcine Motion Segments. Spine 2010; 35;22; 1983 – 1990. 5. Pechlivanis et al. Percutaneous Placement of Pedicle Screws in the Lumbar Spine Using a Bone Mounted Miniature Robotic System: First Experiences and Accuracy of Screw Placement. Spine 2009; 34;4;392 – 398. 6. Ponnusamy et al. Robotic Approaches to the Posterior Spine. Spine 2009; 19;2104 – 2109. 7. Sven Rainer Kantelhardt, Ramon Martinez, Stefan Baerwinkel, Ralf Burger, Alf Giese, Veit Rohde. Perioperative course and accuracy of screw positioning in conventional, open robotic-guided and percutaneous robotic-guided, pedicle screw placement. Eur Spine J (2011) 20:860 – 868. 8. Dennis P. Devito et al. Clinical Acceptance and Accuracy Assessment of Spinal Implants Guided With SpineAssist Surgical Robot. SPINE 2010; 35;24;2109 – 2115. 9. Kosmopoulos et al. Pedicle Screw Placement Accuracy. SPINE 2007; 32;3; E111–E120. 10. Giuseppe Mastrangelo et al. Increased cancer risk among surgeons in an orthopaedic hospital. Occupational Medicine 2005;55:498–500. 11. Gordon Singer. Occupational Radiation Exposure to the Surgeon. J Am Acad Orthop Surg 2005;13:69-76.