Интраоперационное использование КТ-навигации при выполнении перкутанной нефролитолапаксии с применением роботической установки SIEMENS Healthineers’ ARTIS pheno

Введение

Перкутанная нефролитолапаксия (ПНЛ) является «золотым» стандартом в лечении больших или сложных почечных конкрементов [1]. Операционная техника и эндоскопическое оборудование, специализированный инструментарий постоянно развивались с момента появления перкутанной нефролитолапаксии (ПНЛ) в 1976 году, повышая показатели успеха со снижением количества осложнений и заболеваемости. По данным M.D. Baptistussi, для успешного освоения методики ПНЛ, оперирующему хирургу необходимо провести не менее 60 операций, а профессиональные навыки приобретаются после выполнения 115 вмешательств [2]. В связи со специфичностью и сложностью проведения методики в США только 11% урологов выполняют чрескожную литотрипсию, в России — не более 5%.

Первичный доступ к почке остаётся сложной задачей и связан с высоким риском для пациента. Первым шагом в выполнении ПНЛ является получение доступа к полостной системе почки. Данный этап сопряжён с наибольшим количеством осложнений. Выполнение пункции чашечно-лоханочной системы является основным этапом данной операции независимо от того выполняется ли она с использованием стандартной рентгеноскопии или в сочетании с ультразвуковыми манёврами. Текущая задача чрескожной почечной хирургии заключается в повышении точности пункции с использованием системы анатомической навигации в реальном времени для уменьшения осложнений, связанных с пункцией, и повышения эффективности процедуры.

Ультразвуковая и рентгеноскопическая навигации относятся к стандартным методам визуализации при формировании чрескожного доступа. Однако ни один из этих методов не обеспечивает желаемой безопасности и точности пункции целевой чашечки, особенно у пациентов со сложной анатомической характеристикой [3].

В последние годы было разработано несколько новых методов чрескожного доступа к почке (доступ с помощью iPad («Apple Computer, Inc.», Cupertino, CA, USA) Uro Dyna-СT («Siemens Healthineers Solutions» AG, Erlangen, Germany), эндоскопический в сочетании с ультразвуковым наведением и флюороскопией) [4].

Камера iPad получает изображение от стороны доступа, форматирует его и передаёт через беспроводную локальную сеть серверу устройства управления флюороскопическим столом. Сервер анализирует расположение маркеров относительно iPad и сопоставляет их с позицией видео- и КТ-изображения. Далее сервер создаёт картину дополненной реальности и передает информацию на iPad [5].

Остаётся актуальным вопрос выбора, прогнозирования и оценки эффективности рентгенэндоскопических методов лечения, открытого оперативного лечения, дистанционной литотрипсии, а также их возможных комбинаций у больных с камнями почек. Использование УЗИ и рентгеноскопии не всегда позволяют окончательно определиться в выборе оптимальной тактики. Внедрение в клиническую практику современных методик компьютерной визуализации (мультиспиральная компьютерная томография (МСКТ) с 3D-визуализацией и денситометрией) расширило спектр детализации поражения с периоперационной оценкой эффективности применения различных методов лечения пациентов с конкрементами почек. Уникальность метода исследования МСКТ — это объективность, высокая разрешающая способность, возможность создания трёхмерного и виртуального изображения органа, сведения о структурной плотности камня, состоянии окружающих органов и тканей [6]. Особой ценностью в определении плотности и состава камня обладает использование в практике двухэнергетической компьютерной томографии [7].

Проведён поиск в базе данных PubMed, Elibrary, UroWEB использования роботических навигационых систем при мочекаменной болезни. Ключевыми словами для поиска были «методы навигации при ПНЛ», «КТ наведение при ПНЛ», «ПНЛ», «роботические ангиографические системы». Публикаций с использованием робот-ангиографа SIEMENS Healthineers’ ARTIS pheno при ПНЛ не было найдено.

Цель исследования. Оценить возможности использования робота-ангиографа для создания пункционного доступа.

Материалы и методы

В 2021 году в Красноярской краевой клинической больнице в условиях гибридной операционной с использованием робота-ангиографа SIEMENS Healthineers’ ARTIS pheno («Siemens Healthineers Solutions» AG, Erlangen, Germany) выполнена первая ПНЛ у пациента с камнем нижней чашечки левой почки. Данная роботическая установка даёт возможность проведения интраоперационного КТ исследования с последующим построением навигационной карты, с чётко отображаемой траекторией, длиной и углом наклона пути иглы с автоматическим позиционированием С-дуги в трех проекциях (0⁰, 30⁰, 45⁰). Рекомендуемый размер помещения ≥ 68 м². Установка имеет жёсткое крепление к полу с детектором 30 × 40 см. C-дуга размером 130 см и полезным зазором в 95,5 см, что обеспечивает удобный доступ операционной бригады к пациенту с любой стороны.

Описание методики. В условиях общей анестезии пациент размещён на операционном столе в положение на животе или спине. Ключевым моментом при позиционировании пациента на операционном столе, является его неподвижность на всех этапах планирования трассы, и пункции целевой чашечки. В нашем случае пациент фиксировался при помощи стандартных ремней фиксации туловища, ног и рук. Анестезиологическое оборудование располагалась краниально по отношению к пациенту. При выполнении последующих вмешательств с учётом автоматического смещения C-дуги, приводящего к конфликту с наркозным аппаратом, было выбрано каудальное расположение анестезиологической бригады с использованием удлинённых магистралей и проводников. Предварительно выполняется катетеризация мочеточника. После проведения ретроградной пиелографии выполняется интраоперационное КТ с последующим 3D-моделированием.

На основе полученных данных совместно с интервенционным хирургом выстраивается трёхмерная модель почки, чашечно-лоханочной системы и близлежащих органов. Затем отмечается точка пункции на коже и пунктируемой чашечки с последующим моделированием навигационного маршрута доступа. Важным акцентом построения является оценка безопасности траектории хода иглы с выбором наименьшего расстояния до целевой точки в чашечно-лоханочной системе (рис. 1)

Место пункции на коже указывается лазерной меткой по спроецированной модели пункционного доступа в полостную систему почки, при этом виртуальная трасса накладывается на рентгеноскопическое изображение (рис. 2).

Встроенное лазерное перекрестие, проецируемое на кожу, улучшает направление иглы, указывая точку входа, а также угол наклона иглы без дополнительной дозы облучения, чтобы помочь расположить иглу более удобно и точно. Возможность наложения 3D-изображения на рентгеноскопию в реальном времени позволяет контролировать продвижение иглы.

Пункционная игла устанавливается в указанную точку и проецируется хирургом по методике «bulls eye». В режиме цифровой рентгеноскопии автоматического позиционирования С-дуги пункционная игла проецируется так, чтобы металлический стержень иглы сливался с канюлей в центре мишени (рис. 3).

Алгоритм системы автоматически строит 3 взаимно перпендикулярные плоскости контроля прохождения иглы до целевого места чашечно-лоханочной системы. В режиме цифровой рентгеноскопии, автоматического позиционирования С-дуги, пункционная игла проводится до конечной точки спланированного маршрута.  Пунктирной линией указан путь проведения иглы. Расстояние между точками пунктира составляет 5 мм.  Финальная точка трассы имеет вид «мишени» (рис. 4).

После пункции чашечно-лоханочной системы выполняются стандартные этапы мини-перкутанного вмешательства (нефроскоп с наружным металлическим кожухом 17,5 Ch, литотрипсия посредством использования гольмиевого или тулиевого лазерного литотриптора). Оперативное вмешательство завершается нефростомией, во всех случаях нефростомический дренаж — тип Pig-tail 14 Сh.

Результаты

Нами выполнено 30 пункций чашечно-лоханочной системы с использованием роботической ангиографической установки ARTIS pheno при ПНЛ.

Средний возраст пациентов составил 56,6 ± 19,0 лет (17 мужчин, 13 женщин). По данным МСКТ, камень нижней чашки выявлен у 7 пациентов (размер конкремента составил 2,3 ± 0,9 см), в 13 случаях — средней чашечки (размер — 1,5 ± 0,9 см), конкремент верхней чашки диагностирован у 7 больных (размер — 1,6 ± 0,8 см). Камни лоханки зафиксированы у 3 пациентов, средний размер камня составил 2,5 ± 1,2 см. Плотность камней варьировалась от 877 HU до 1356 HU.

Минимальное пункционное расстояние от кожи до конечной цели составило 5,8 см, максимальное — 7,1 см. Продолжительность операции с учётом навигации не превышала 72 минут, 3D-моделирование и построение конечного маршрута заняло 15,0 ± 7,0 минут, время, непосредственно затраченное на пункцию чашечно-лоханочной системы, — 4,4 ± 1,6 минут. На этапе внедрения методики в 10 случаях оперативное лечение проведено в положение на животе, в последующем у 20 пациентов операция была проведена в положении на спине. Расположение пациента на спине позволило сократить время позиционирования пациента и оборудования.

Интраоперационно всем пациентам по завершению оперативного вмешательства проведено контрольное КТ. В трёх случаях (10%) выявлены резидуальные камни чашечек размером 0,6 ± 0,2 см, в ходе проводимого вмешательства выполнен приём «second look» и конкременты были удалены. Опираясь на классификацию осложнений ПНЛ (по Clavien-Dindo), осложнений выше Grade 1 не отмечено. Stone-free rate достигнут интраоперационно у всех пациентов с подтверждением в послеоперационном периоде при МСКТ. Последующее использование КТ-навигации расширило возможности данного метода для выполнения ПНЛ у пациентов со сложной анатомией. Двум пациентам с подковообразвной почкой, медиальным расположением конкрементов в чашечках, выполнена безопасная пункция полостной системы с выполнением нефролитолапаксии и отсутствием резидуальных конкрементов после операции.

Роботизированный комплекс ARTIS pheno позволяет до операции спланировать максимально безопасный, короткий маршрут и в реальном режиме времени осуществить автоматический контроль проведения пункции.

Основным критерием оценки эффективности перкутанного вмешательства является достижения состояния stone-free rate, который, по нашим данным, с использованием комплекса ARTIS pheno методе составил 100%. Кроме этого, отсутствие осложнений не более Grade 2 по шкале Clavien-Dindo свидетельствует о высокой безопасности проведения вмешательства.

Обсуждение

Использование новых технологии при навигации не только способствуют более безопасному доступу, но также влияет на оценку эффективности ПНЛ.

M. Gokce et al. изучили чувствительность различных диагностических методов при выявлении резидуальных фрагментов у 173 пациентов после ПНЛ. Чувствительность КТ составила 100% независимо от размера камня, обзорной урографии — 85,0%, ультразвуковое исследование — 57,1%, при размере резидуальных камня > 4 мм. В случае < 4 мм рентгеноскопия чувствительна в 70,5% случаев, ультразвуковое исследование — в 52,5% [8].

В исследовании A.M. Harraz et al. были проанализированы результаты обследования 306 пациентов, которым выполнялась ПНЛ. По результатам интраоперационной эндоскопической инспекции отсутствие резидуальных камней (stone-free rate) отмечалось у 236 пациентов. После проведения в послеоперационном периоде КТ резидуальные камни выявлены в 66 случаях. Чувствительность и специфичность эндоскопической оценки Stone Free Rate составила 22,8% и 55,5% [9]. При использовании гибких инструментов для интраоперационной инспекции чашечно-лоханочной системы stone-free rate может варьироваться от 78,0% до 92,6% [10][11].

M. Ritter et al. (2015) доложили о 27 доступах с использованием системы с лазерным наведением syngo iGuide (Artis Zee Ceiling; «Siemens Healthineers Solutions» AG, Erlangen, Germany) для Uro Dyna-CT. Успех в удалении всех камней был достигнут в 89% случаев, при этом все пациенты были с технически сложным доступом, который формировался путём определения безопасности УЗ-наведения или возможности травмы кишечника. Серьёзных осложнений зафиксировано не было [12].

F. Vicentini F. et al. (2017) сообщили о первом случае использования Uro Dyna-CT во время одновременной ПНЛ и контралатеральной гибкой уретероскопии в положении на спине [13].

Внедрение в повседневную практику ПНЛ для лечения сложных камней почки требует эволюционно-прогрессивного развития этого метода лечения. Большинством специалистов отмечается, что использование ретгеноскопических, ультразвуковых, эндоскопических методов визуализации при создании доступа к чашечно-лоханочной системе не обеспечивают максимально безопасную пункцию почки, а также не имеют 100% чувствительности при выявлении резидуальных камней. Принимая во внимание, что компьютерная томография является «золотым» стандартом для оценки резидуальных камней, безусловно неоспоримым стремлением врача, выполняющим ПНЛ, является желание после проведённого оперативного вмешательства знать его результаты на завершающем этапе хирургического вмешательства. Использование комплекса ARTIS pheno для ПНЛ позволяет удовлетворить эту потребность и приблизить хирурга к достижению stone-free rate в тех случаях, когда это действительно возможно, поскольку самым неприятным является незапланированный резидуальный конкремент. Кроме этого, возможность дооперационного анализа анатомических структур позволяет врачу сформировать наиболее безопасный доступ для чрескожного вмешательства при проведении ПНЛ, что существенно снижает риски развития осложнений. Помимо этого, использование вышеописанной методики позволяет провести безопасное моделирование пункционного доступа в полостную систему почки, особенно это актуально при сложной анатомии почки пациента.

Заключение

Использование роботизированного комплекса ARTIS pheno является безопасным методом для проведения ПНЛ, с расширением возможностей этого оперативного вмешательства. Возможность проведения интраоперационного планирования пункционного доступа позволяет выбрать оптимальный маршрут для выполнения чрескожного вмешательства в полостную систему почки. Помимо этого, возможность получения КТ-подобного изображения во время операции позволяет снизить вероятность резидуальных камней и снизить необходимость выполнения повторных оперативных вмешательств.