Robotik stereotaktik rehberlik sistemi kullanan stereoelektroensefalografik (SEEG) metodoloji için operatif teknik ve nüanslar

Özet

SEEG metodolojisi basitleştirilmiştir ve stereotaktik bir robotla daha hızlı hale getirilmiştir. Ameliyathanede robotun kullanılmasından önce ameliyat öncesi volümetrik MRG'nin hastaya kaydedilmesine dikkat edilmelidir. Robot, prosedürü kolaylaştırarak ameliyat sürelerinin azalmasına ve doğru implantasyonlara yol açar.

Özet

SEEG metodolojisi, epilepsi cerrahisinden önce epileptojenik bölgeyi (EZ) lokalize etmenin bir aracı olarak son on yılda Kuzey Amerika'da iyilik kazanmıştır. Son zamanlarda, SEEG elektrotlarının implantasyonu için robotik stereotaktik rehberlik sisteminin uygulanması birçok epilepsi merkezinde daha popüler hale gelmiştir. Robotun kullanımı için teknik, cerrahi öncesi planlama aşamasında aşırı hassasiyet gerektirir ve daha sonra teknik, metodolojinin ameliyat kısmı sırasında, robot ve cerrah elektrotları implante etmek için uyum içinde çalıştıklarından, kolaylaştırılır. Burada, SEEG elektrotlarının implantasyonuna rehberlik etmek için robotu kullanmanın ayrıntılı ve hassas operasyonel metodolojisi verilmiştir. Prosedürün önemli bir sınırlaması, yani hastayı preoperatif bir volümetrik manyetik rezonans görüntüsüne (MRG) kaydetme yeteneğine olan büyük bağımlılığı da tartışılmaktadır. Genel olarak, bu prosedürün düşük bir morbidite oranına ve son derece düşük bir mortalite oranına sahip olduğu gösterilmiştir. SEEG elektrotlarının implantasyonu için robotik stereotaktik rehberlik sisteminin kullanılması, geleneksel manuel implantasyon stratejilerine etkili, hızlı, güvenli ve doğru bir alternatiftir.

Giriş

Tıbbi olarak dirençli epilepsinin (MRE) dünya çapında on beş milyon insanı etkilediği tahmin edilmektedir¹. Bu nedenle, bu hastaların birçoğu cerrahi ile tedavi edilebilir. Epilepsi cerrahisi, cerrahi rezeksiyonlara rehberlik etmek için teorik epileptojenik bölgenin (EZ) kesin lokalizasyonuna dayanır. Jean Tailarach ve Jean Bancaud, 1950'lerde stereoelektroensefalografi (SEEG) metodolojisini, epileptik beynin in situ elektrofizyolojisine dayanarak EZ'yi hem kortikal hem de derin yapılarda daha doğru lokalize etmek için bir yöntem olarak geliştirdiler ^2,3. Bununla birlikte, sadece son zamanlarda SEEG metodolojisi Kuzey Amerika^4'te iyilik kazanmaya başladı.

SEEG metodolojisinin bir parçası olarak, farklı profesyonellerin ve epilepsi merkezlerinin klinik deneyimlerine dayanan dünya çapında çeşitli teknikler ve teknolojiler kullanılmaktadır ^5,6,7. Bununla birlikte, son zamanlarda, klasik kullanım manuel kafa çerçevesi tabanlı stratejilerin ötesinde, SEEG elektrotlarını implante etmek için kullanılan cerrahi tekniklerin bir evrimi olmuştur. Spesifik olarak, robotik stereotaktik rehberlik sistemlerinin kullanımının SEEG implantasyonu⁸ için doğru bir alternatif olduğu gösterilmiştir. Robotik implantasyon, elektrot implantasyonuna daha hızlı, daha otomatik bir yaklaşım arayan cerrahi uzmanlığa sahip kişiler tarafından güvenli ve etkili bir şekilde kullanılabilir.

Burada, SEEG elektrotlarının implantasyonu için robotik stereotaktik bir rehberlik sisteminin kullanılması sırasında atılan spesifik adımlar tartışılmaktadır. SEEG metodolojisi daha önce tanımlanmış olmasına rağmen, burada robot^9'un kullanımında kullanılan cerrahi tekniğe özellikle dikkat edilmektedir.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protokol

Burada kullanılan tüm cihazlar FDA onaylıdır ve burada yer alan protokol kurumumuzda bakım standardını oluşturmaktadır. Bu nedenle, bu protokolün detaylandırılması için IRB onayına gerek yoktu.

1. İmplantasyon öncesi aşama

1. Bir anatamo-elektro-klinik (AEC) hipotezi oluşturun.
   NOT: AEC hipotezinin oluşturulması, potansiyel EZ'yi tanımlamak için çoklu non-invaziv tekniklerin koordinasyonuna dayanır. Epileptologlar, radyologlar ve epilepsi cerrahları da dahil olmak üzere uzmanlardan oluşan bir ekip, hastanın EZ'si için ilk hipotez olarak hizmet veren AEC hipotezini oluşturmak için tipik olarak her hastanın klinik verilerini tartışmak üzere bir toplantı düzenleyecektir. Bunun nasıl gerçekleştirildiğinin ayrıntıları bu makalenin kapsamı dışındadır.
2. AEC hipotezinin konumuna bağlı olarak invaziv izleme için en iyi metodolojiyi belirleyin. Tablo 1 , invaziv izleme için derinlik elektrotları olan veya olmayan subdural ızgaralara (SDG) göre SEEG'in tercih edildiği farklı senaryoları listeler.
3. Bir hasta SEEG değerlendirmesi için aday olarak kabul edildikten sonra, bir implantasyon stratejisi oluşturun.
   NOT: İmplantasyon stratejisi, AEC hipotezinin bir parçası olarak tanımlanan alanın yanı sıra genel olarak daha geniş epileptojenik ağı ve anlamlı korteksin komşu alanlarını yeterince kapsamalıdır. Bu izleme, cerrahın rezeksiyonun sınırlarını tanımlamasına yardımcı olur.
   1. Ameliyat öncesi volümetrik MRG ve BT elde edin.
   2. Görüntüleri DICOM formatında stereotaktik robotun yerel planlama yazılımına aktarın ve görüntüleme füzyonu gerçekleştirin (CTA ile kaynaşmış T1 + Gadolinyum MRG).
      NOT: Görüntüleme füzyonu, robotun yazılımı tarafından otomatik olarak gerçekleştirilir. Sadece kaynaştırılması gereken etütleri seçmeniz gerekir.
   3. MRI-CTA füzyonunun 3D rekonstrüksiyonu içindeki her bir elektrot dizisinin yörüngesini planlayın, AEC hipotezindeki yüzeysel, orta ve derin kortikal ve subkortikal alanlar da dahil olmak üzere çok sayıda alandan örneklemeyi en üst düzeye çıkardığınızdan emin olun.
      1. Her elektrot için yüzey giriş noktasını ve derin hedef noktasını manuel olarak seçerek her yörüngeyi tanımlayın.
         NOT: Genel olarak, başlangıçta sondaj platformundan derin hedef noktaya kadar 150 mm'lik bir çalışma mesafesi kullanmak ve daha sonra implantasyon doğruluğunu artırmak için çalışma mesafesini maksimum düzeyde azaltmak için derinliği ayarlamak en iyisidir.
   4. Her implantasyon yörüngesini doğrulayın.
      1. 3D MRI-CTA füzyon rekonstrüksiyonundaki her elektrotu ayrı ayrı gözden geçirerek, yörüngenin herhangi bir vasküler yapıdan ödün vermediğinden emin olun ve herhangi bir yörüngeyi gerektiği gibi ayarlayın.
   5. 3D MRI rekonstrüksiyonundaki genel implantasyon şemasını gözden geçirin ve herhangi bir yörünge çarpışmasını değerlendirin.
   6. Yüzey giriş noktalarının hepsinin cilt yüzeyinde en az 1,5 cm uzakta olduğundan emin olun, çünkü bundan daha yakın olan herhangi bir şey daha sonra implantasyona engel olacaktır.

2. Ameliyat tekniği

1. Ameliyathanede, hastayı hazırlayın ve stereotaktik robotu ameliyat için hazırlarken sırtüstü yatırın.
   1. Anestezi uzmanının önerilerine göre genel anestezi altında entübe edin. Yeterli anestezi için propofol kullanın ve klinik bir epileptolog tarafından onaylanan yeterli elektrofizyolojik kayıtlarla doğrulayın.
   2. Üç noktalı bir sabitleme kafa tutucusu kullanarak hastanın kafasını sabitleyin.
      NOT: Bu standart bir 4 noktalı Lexell çerçevesidir. Bazen, daha sonra açıklandığı gibi, robotun hastaya kaydedilmesini kolaylaştırmak için ön direklerden biri kaldırılacaktır. Bu nedenle, sabitleme 3 noktalı olarak adlandırılır.
   3. Robotu, robotik kolun tabanı ile kafatasının orta noktası arasındaki mesafe 70 cm olacak şekilde hastanın başına yerleştirin. Robotu yerine kilitleyin ve üç noktalı kafa tutucuyu robota sabitleyin.
      NOT: Bu süreden sonra hastanın veya robotun pozisyonunda daha fazla ayarlama yapmayın. Bu noktadan sonra yapılacak herhangi bir ayarlama potansiyel olarak implantasyon yanlışlıklarına neden olacaktır.
   4. Robot tarafından verilen tüm istemleri izleyerek ameliyat öncesi volümetrik MRG'yi hastaya kaydetmek için yarı otomatik lazer tabanlı yüz tanıma sistemini kullanın.
      1. Ayarlanan mesafe kalibrasyon aracını kullanarak lazeri kalibre edin.
      2. Önceden ayarlanmış anatomik yüz işaretlerini lazerle manuel olarak seçin. Daha sonra robot yüz yüzeyini otomatik olarak taradığı için kayıt tamamlanır.
      3. Ek bağımsız yüzey işaretlerini kayıtlı MRI ile ilişkilendirerek kaydın doğruluğunu onaylayın.
         NOT: Planlanan yörüngeler daha sonra robot yazılımı tarafından otomatik olarak doğrulanır.
   5. Hastayı standart steril tarzda hazırlayın ve örtün.
   6. Robotik çalışma kolunu steril plastik kullanarak örtün.
   7. 2,5 mm'lik bir çalışma kanülüne sahip sondaj platformunu robotik kola takın.
2. Cıvataları belirlenen yörüngeleri boyunca implante edin.
   1. Robotun dokunmatik ekranında istediğiniz yörüngeyi seçin.
   2. Robot kolunun doğru yörüngeye hareketini başlatmak için robot pedalına basın. Doğru pozisyona ulaşıldığında, kol robot tarafından otomatik olarak kilitlenir.
   3. Çalışma kanülüne 2 mm'lik bir matkap yerleştirin ve kafatasının tüm kalınlığı boyunca bir iğne deliği oluşturmak için kullanın.
   4. Dura'yı düşük bir ayarda monopolar koter kullanarak yalıtımlı bir dural perforatör ile açın.
      NOT: Dura'yı açmak küçük çocuklarda özellikle zor olabilir. Dura, kafatasının iç katmanlarına tamamen yapışmadığından, durayı fark etmeden açmak yerine yer değiştirmek çok kolaydır.
   5. Vidalı kılavuz cıvatasını her bir pim deliğine sıkıca yerleştirin.
   6. Steril bir cetvel kullanarak delme platformundan kılavuz cıvataya olan mesafeyi ölçün.
      NOT: Bu, delme adaptörünün uzunluğuyla ilgili sabit bir mesafedir.
      1. Bu ölçülen mesafeyi, yörüngenin planlanmasında kullanılan "platformdan hedefe" mesafenin değerinden çıkarın.
         NOT: Tavsiyenin, bu mesafeyi değiştirmeye gerek kalmadıkça, mesafeyi hedeflemek için her zaman standart 150 mm'lik platformu kullanmak olduğunu unutmayın. Bu standardın kullanılması, ameliyathanedeki bu adımı basitleştirecektir.
      2. Daha sonra implante edilen elektrotun son uzunluğu olarak kullanılacağı için sonucu kaydedin ve not edin.
   7. Elektrotun son uzunluğunu ölçün ve not edin ve cıvata için yeni hesaplanan uzunlukla eşleştiğinden emin olun. Elektrot implantasyonu sırasında daha sonra karışıklığı önlemek için elektrot ve cıvatanın eşleşen etiketlere sahip olduğundan emin olun.
   8. Her cıvata için 2.2.1 – 2.2.7 arasındaki adımları tekrarlayın (yani, tüm cıvataları implante edin) ve tüm elektrotları buna göre işaretleyin.
3. Cerrahi eldivenleri değiştirin ve yeni bir steril alan açın.
4. Tüm elektrotları implante edilen cıvatalar aracılığıyla hedef derinliğe implante edin.
   1. Daha önce cıvatanın implantasyonundan sonra hesaplandığı gibi, kılavuz cıvata boyunca son elektrotun amaçlanan derinliğine 2 mm çapında bir stile yerleştirin.
   2. Stiliti çıkardıktan sonra elektrodu hemen cıvata içinden yerleştirin ve elektrodu sabitleme için cıvataya vidalayın.
   3. Elektrotun uygun şekilde etiketlendiğinden emin olun.
   4. Her elektrot için 2.4.1 – 2.4.3 arasındaki adımları tekrarlayın.
5. Elektrotları klinik elektrofizyoloji donanımına bağlayın.
6. Standart kafa bandajı tekniğini kullanarak hastanın başını sarın.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Sonuçlar

SEEG metodolojisinin kullanımını takiben başarının mutlak göstergesi, başarılı elektrot implantasyonlarını, başarılı elektrofizyolojik kayıtları ve EZ'nin başarılı rezeksiyonunu takip eden hasta için nöbet özgürlüğüdür. Böyle bir durum Şekil 1'de gösterilmiştir. Şekil 1'in A ve B panelleri, AEC hipotezinin oluşturulmasına yardımcı olan iki testi (sırasıyla tek pozitron emisyon bilgisayarlı ...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Tartışmalar

AEC hipotezinin titizlikle tanımlanması, implantasyon stratejisinin tasarımına özellikle ayrıntılı dikkat ile birleştiğinde, sonuçta her bir hasta için SEEG metodolojisinin başarısını belirleyecek olan şeydir. Bu nedenle, prosedürün dikkatli bir şekilde ameliyat öncesi planlanması kritiktir ve nispeten basit, düşük riskli bir ameliyat yapar. Genel olarak, yörüngeleri sagital orta hatta ortogonal olarak yönlendirmek en iyisidir, böylece gelecekte daha kolay bir anatomo-elektrofizyolojik korela...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
2 mm drill bit	DIXI	KIP-ACS-510	For opening the cranium
Coagulation Electrode Dura	DIXI	KIP-ACS-600	for opening and coagulating the dura
Cordless driver	Stryker	4405-000-000	to drive the drill bit
Leksell Coordinate Frame G	Elekta	14611	For head fixation
Microdeep Depth Electrode	DIXI	D08-**AM	SEEG electrodes that are implanted, complete with: guide bolt and stylet, as described in manuscript.
ROSA	Medtech	n/a	stereotactic guidance system with robotic arm, complete with: robotic arm, calibration tool, registration laser, head frame attachment, and software, as described in the manuscript.
Stylet	DIXI	ACS-770S-10	for creating a path through the parenchyma for the electrode