1. Роль навигации в ортопедической онкологии
2. Резекция опухоли в труднодоступных областях
3. Минимально инвазивное лечение опухолей, не требующих резекции
4. Альтернативные возможности резекции
5. Периартикулярная резекция
6. Реконструкция
7. Робот-ассистированные операции
8. Подводные камни и препятствия на пути развития
9. Резюме
10. Список использованной литературы

До внедрения в ортопедическую хирургию интраоперационные системы компьютерной навигации использовали в основном в неврологической хирургии, помогая определить точное местоположение опухолей головного мозга. С тех пор интраоперационная визуализация и навигация нашли применение во многих хирургических дисциплинах, от черепно-лицевой до ортопедической хирургии. После внедрения в ортопедическую хирургию было изучено несколько направлений потенциального применения компьютерной навигации, включая артропластику суставов, хирургию позвоночника, травматологию и хирургию опухолей.

Ранние исследования компьютерной навигации нашли свое место в хирургии тотального эндопротезирования тазобедренного сустава ввиду важности точности и воспроизводимости соответствующих антеверсии и абдукции вертлужных компонентов. Аналогичным образом, при тотальном эндопротезировании коленного сустава компьютерная навигация получила распространение в попытке улучшить фронтальное выравнивание, точность перестановки механической оси и позиционирование бедренного компонента. В области хирургии позвоночника компьютерная навигация нашла свое место в обеспечении точности установки винтов в ножках тел позвонков.

Было доказано, что точность установки винтов в ножках тел повышается при применении навигации. В одном из исследований на постоперационных снимках было обнаружено, что 95% винтов, установленных под навигационным наведением, размещены правильно по сравнению с 85% винтов, размещенных правильно при использовании традиционных методов. В сопутствующем анализе последующая частота реопераций для ревизии винтов была ниже в группе с компьютерной навигацией при установке чрескожных винтов по сравнению с группой без навигации.

В ортопедической травматологии навигация оказалась особенно полезной при чрескожном введении крестцово-подвздошных винтов, особенно при рассмотрении пациентов с аномальной морфологией крестца. Однако, несмотря на все эти преимущества и возможности использования в данных подспециальностях ортопедической хирургии, интраоперационная визуализация и навигация не обошлись без сопутствующих осложнений, разочарований и разногласий. Например, рутинное применение навигации при первичной артропластике было ограничено из-за ее связи с перипротезным переломом, увеличением стоимости и времени операции.

Кроме того, повышенная точность, обеспечиваемая компьютерной навигацией при артропластике, может не принести существенной клинической пользы. Хотя было показано, что значительное смещение компонентов приводит к увеличению риска ревизионной операции, ни одно исследование на сегодняшний день не продемонстрировало достоверного улучшения клинических результатов при использовании навигации для артропластики по сравнению с традиционной хирургической техникой. Иными словами, повышение точности на несколько градусов поворота или наклона компонента, которое может обеспечить компьютерная навигация, не изменит результата хорошо проведенной операции артропластики, выполненной под наблюдением квалифицированного хирурга-ортопеда.

В качестве еще одного примера ограничений компьютерной навигации в хирургии — в области травматологии — специфические трудности, связанные с переломами, такие как подвижность фрагментов перелома и невозможность регистрации нескольких костных фрагментов в их отношении друг к другу, ограничивают надежное применение навигации. Наконец, хотя показатели использования навигационной хирургии позвоночника выше, чем артропластики и традиционных хирургических вмешательств, некоторые хирурги по-прежнему считают, что навигация не приносит достаточной клинической пользы, чтобы получить повсеместное принятие.

Основная проблема снова упирается в ограниченные доказательства улучшения клинических результатов по сравнению с ненавигационной хирургией. Применение компьютерной навигации в ортопедической онкологической хирургии началось в первую очередь с резекции больших сложных сарком таза. В ранних исследованиях предполагалось, что навигационные системы могут обеспечить более безопасную резекцию, позволяя хирургу улучшить визуализацию операционного поля, которое в этой области часто скрыто сложной анатомией и во многих случаях самой опухолью. Таким образом, передовая интраоперационная визуализация и компьютерное наведение были использованы для помощи в хирургическом доступе и оценке локально измененной анатомии.

По мере расширения использования навигации в хирургии опухолей малого таза было предложено дополнительное преимущество — повышение точности резекции. Исследования точности остеотомии при резекции опухоли под контролем навигации по сравнению с традиционной, свободной техникой показали, что резекция с помощью навигации более точна в обеспечении безопасных и предсказуемых негативных краев. Хирурги, использующие компьютерную навигацию, смогли продемонстрировать в нескольких сериях случаев безопасные и точные резекции в технически сложных условиях. Однако, как и в случае с артропластикой, первоначальная реакция опытных хирургов, которые регулярно выполняют эти процедуры без навигации, заключалась в том, что опухоли можно безопасно и точно удалять и без использования навигации.

Они считали, что дополнительные расходы и операционное время не оправданы. Чтобы снять эти опасения и подчеркнуть необходимость более точных резекций в сложных анатомических областях, таких как таз, Cartiaux и соавт. продемонстрировали на пластиковой модели высокий уровень неточности, проявляемый даже опытными хирургами при моделировании сложных резекций опорно-двигательного аппарата. В этом исследовании негативные края были получены во всех разрезах с использованием навигации, но 22% разрезов без применения навигации были внутриочаговыми. Кроме того, разрезы с навигацией были более точными, что позволило более надежно приблизить разрез к опухоли, минимизировав потерю критически важной окружающей костной ткани. Подобные исследования показывают, что в отличие от других специальностей использование навигации в ортопедической онкологической хирургии может быть особенно оправданным.

Связь между границами хирургической резекции и клиническим результатом при первичных саркомах костей неоспорима ввиду улучшения показателей частоты местных рецидивов и общей выживаемости при получении отрицательных краев. Наконец, поскольку хирурги-онкологи-ортопеды стали более открытыми для интраоперационной компьютерной навигации, использование этой техники расширилось от хирургии сарком до хирургии метастатических поражений костей. Хотя необходимость в широких хирургических полях не столь существенна для метастатической карциномы, как для первичной саркомы, преимущества, которые может обеспечить компьютерная навигация при рассмотрении необычных и разнообразных проявлений метастатических поражений костей в анатомически сложных областях, остаются. Таким образом, интраоперационная визуализация и навигация начинают находить свое место в хирургическом лечении метастатических поражений костей.

а) Роль навигации в ортопедической онкологии. Применение навигации дает хирургу потенциальные преимущества в нескольких различных диапазонах. Как уже говорилось выше, компьютерная навигация особенно полезна при резекции опухолей в сложных анатомических областях, таких как крестец, таз и позвоночник. В частности, периацетабулярная область имеет сложную анатомию, которая затрудняет полноценный доступ и ограничивает возможности реконструктивной хирургии, особенно при наличии опухолевого процесса, который сильно изменяет изначальную структуру этой зоны.

Навигация может потенциально повысить безопасность операций в этих областях как за счет улучшения «зрения» хирурга, так и за счет возможности использования нестандартных хирургических доступов. Она облегчает реконструкцию, повышая точность установки оборудования и позволяя создавать протезы или аллотрансплантаты с учетом индивидуальных особенностей пациента и точного соответствия дефекту, образовавшемуся после резекции.

б) Резекция опухоли в труднодоступных областях. Более широкое использование компьютерной навигации в лечении сарком совпало с тем, что хирурги берутся за все более сложные случаи в основном благодаря расширению возможностей визуализации и диагностики, а также совершенствованию имплантатов для сохранения конечностей, неоадъювантной химиотерапии и ЛТ. Аналогичным образом, внедрение новых эффективных химиотерапевтических препаратов для лечения многих типов метастатических опухолей привело к повышению выживаемости, что расширило показания к онкологическим и реконструктивным операциям для тех пациентов, которым ранее проводили лишь паллиативное лечение.

Независимо от диагноза — саркома или метастатический рак с поражением кости — пациенты со злокачественными опухолями тазового пояса имеют более высокий риск онкологических и ортопедических и имплантационных неудач, чем пациенты с аналогичными опухолями, расположенными на конечностях. Это во многом объясняется сложностью данной анатомической области и как следствие неадекватностью онкологической резекции и ортопедической реконструкции.

С учетом этих данных использование интраоперационной визуализации и навигации может быть оправдано. При метастатическом поражении все больше данных свидетельствует о том, что при полной резекции этих опухолей может быть улучшена общая выживаемость; точно так же успех реконструкции может быть улучшен при полной резекции локального метастатического поражения, уменьшении опухолевой массы и минимизации ее постоперационного локального воздействия на остаточную кость.

Навигация позволяет соотнести предоперационное картирование протяженности опухоли в тазу с интраоперационной визуализацией опухоли и важных структур в предполагаемой плоскости резекции. Считается, что трехмерное хирургическое планирование в сочетании с интраоперационной визуализацией способствует более безопасной и точной резекции во время операции. Если рассматривать необходимость и успешность резекций саркомы, недавние исследования, проведенные Cho и соавт. и Wong и Kumta, выявили снижение частоты местных рецидивов у пациентов с опухолями таза или крестца, резецированными при применении навигации: частота рецидивов составила 20% и 25% соответственно по сравнению с частотой рецидивов 70% для остеосаркомы таза при лечении традиционными методами, о чем сообщали Ozaki и соавт..

Jeys и соавт. добились снижения частоты внутриочаговых резекций с 29% до 8,7% при использовании навигации при саркомах таза. Ritacco и соавт. смогли продемонстрировать точность резекции опухолей таза/сакральной области в пределах 2,82 мм от запланированной остеотомии с помощью компьютерной навигационной хирургии, несмотря на сложное анатомическое расположение этих опухолей (рис. 1).

В случае метастатического поражения полная резекция вертлужной впадины или таза не имеет такого решающего значения для долгосрочного прогноза, как в хирургии саркомы. Однако в свете последних данных о том, что резекция некоторых солитарных метастатических очагов в кости может повысить выживаемость, есть основания ожидать, что такие виды резекции будут все чаще назначать и выполнять.

в) Минимально инвазивное лечение опухолей, не требующих резекции. Помимо резекции опухолей таза и крестца навигация полезна также при лечении субхондральных и периартикулярных поражений, даже если широкая резекция не требуется. Сюда можно отнести некоторые метастатические поражения костей. Wu и соавт. описали компьютерную навигацию при кюретаже и радиочастотной абляции хондробластомы, расположенной в проксимальном эпифизе плечевой кости у ребенка, с сохранением суставной поверхности и полным возвращением к безболезненной амплитуде движения плеча в течение 1 мес.

Эта же группа описала применение навигации в случаях радиочастотной абляции остеоид-остеомы вертлужной впадины, кюретажа метастазов феохромоцитомы в седалищную кость, а также кюретажа и цементирования надвертельных литических поражений, связанных с ММ. Cheng и соавт. описали преимущества навигации при радиочастотной абляции остеоид-остеомы. Точные доступы к этим поражениям позволяют оптимизировать результаты благодаря минимально инвазивным вмешательствам и меньшей частоте периоперационных осложнений (рис. 2).

Костные очаги метастатической природы, которые необходимо лечить без механической стабилизации, могут быть хорошими целями для рассмотрения возможности использования навигационных технологий. В подобных случаях можно сделать минимально открытый доступ к опухоли, провести кюретаж, удалить метастатический очаг и заполнить дефект адъювантами и заполнителями пустот, например полиметилметакрилатом, и все это под контролем передовой интраоперационной визуализации и навигации.

г) Альтернативные возможности резекции. Навигация позволяет выполнять резекцию опухоли через хирургические доступы, которые невозможны или менее безопасны при использовании традиционных методов ввиду проблем с визуализацией или мягкими тканями. По опыту автора данной главы, в случае большого образования в области подвздошной кости, требующего внутренней гемипельвэктомии III типа, хирургическое вмешательство следовало выполнить через заднебоковой доступ на ягодице.

Был создан большой заднебоковой лоскут на нижней ножке из ягодичной мышцы, позволивший сохранить края тканей, прилежащих к задним и нижним участкам образования, что было бы особенно сложно при стандартном подвздошно-паховом разрезе при гемипельвэктомии.

С помощью навигации через задний разрез была проведена точная остеотомия в области седалищной и лобковой костей. Без навигации хирургический доступ был бы менее безопасным и, вероятно, менее эффективным для достижения удовлетворительной резекции опухоли. Описанный хирургический план обеспечил прямой подход к опухоли, относительно короткое оперативное время, отличную визуализацию образования, негативные хирургические края и быстрое возвращение к функции после заживления мягких тканей, чего невозможно было бы достичь при использовании традиционного подхода. Аналогично при резекции метастатических поражений костей, когда их проводят, полезно минимизировать масштаб и объем хирургического вмешательства, при этом все равно получая желаемую резекцию. Фактически можно утверждать, что пациенты с метастатической стадией заболевания, которым требуется резекция костных метастазов, могут получить даже больше пользы, чем пациенты с саркомой, от резекций, которые заживают быстрее, поскольку необходимость возвращения к системной терапии у таких пациентов может быть более острой. По этой причине можно предположить важную роль навигации в лечении этих типов метастазов.

д) Периартикулярная резекция. В прошлом низкодифференцированная саркома, вовлекающая метафизарную или эпифизарную область длинных костей, часто требовала удаления всего прилегающего сустава для достижения негативного края.

У юных пациентов с незрелым скелетом иногда удавалось сохранить прилегающий эпифиз благодаря тому, что зона роста выступала в качестве интраоперационного ориентира. Однако у достигших скелетной зрелости пациентов, не имеющих такого ориентира, навигация позволяет точно локализовать и впоследствии сохранить сустав. Авторы показали, что при патологоанатомическом исследовании фактическое расстояние от опухоли до края резекции соответствовало их предоперационному плану, а при последнем постоперационном наблюдении их пациенты демонстрируют заживление во всех местах периартикулярной остеотомии, отсутствие признаков рецидива и удовлетворительную оценку по шкале MSTS у всех пациентов. По опыту авторов, навигация оказывает значительную помощь при проведении периартикулярных резекций, когда критически важны точно определенные края резекции и аллотрансплантат может быть изготовлен по заранее сгенерированному шаблону.

Это позволяет более точно подбирать места соединения аллотрансплантата и костного сустава, что способствует лучшему заживлению и будущей функции (рис. 3). В случае метастазов периартикулярные поражения могут выиграть от повышения точности кюретажа или резекции.

В частности, метастазы легких имеют большую склонность к периартикулярному расположению, чем некоторые другие типы метастатической карциномы в кости.

В случае такого типа метастазов резекция и реконструкция часто необходимы для уменьшения боли, сохранения функции и поддержания подвижности. Возможность выполнения качественных периартикулярных резекций и реконструкций с использованием навигации — важное преимущество данного типа технологий.

е) Реконструкция. Навигационные технологии применяются также для восстановления после резекции опухоли, поскольку позволяют точно спланировать установку имплантата или протеза после проведенной резекции. С помощью автоматизированного проектирования и компьютерного моделирования (CAD/CAM) можно создавать различные варианты хирургического инструментария. Его производят по заказу для конкретного пациента, что позволяет проводить индивидуальную, заранее спланированную резекцию кости с последующей реконструкцией с помощью точно спроектированного протеза, параметры которого полностью соответствуют дефекту скелета, образовавшемуся в результате резекции.

В одном из исследований, в ходе которого на трупах были испытаны индивидуальные режущие инструменты, созданные с помощью CAD/CAM, было установлено, что разница в размерах между достигнутой и запланированной резекцией кости не превышает 1 мм, причем резекцию кости выполняли через пазы в инструментарии. Сообщив о своих результатах, авторы описали и успешное применение этой методики у пациента с высокодифференцированной остеосаркомой бедренной кости. Данная система обеспечивает улучшенное управление и некоторое ограничение неправильных движений хирурга во время резекции кости. Было также показано, что индивидуальные протезы CAD достигают положений, сопоставимых с запланированными на основе послеоперационных КТ-снимков, что позволяет предположить, что этот метод может облегчить не только запланированную резекцию с отрицательными краями, но и запланированную реконструкцию с использованием индивидуальных имплантатов.

В литературе по ортопедии позвоночника поддерживается использование навигации как средства повышения точности и аккуратности установки средств реконструкции. В труднодоступных для визуализации областях таза навигация может стать преимуществом во время реконструкции. Это особенно актуально, когда важные костные ориентиры были разрушены метастатическим поражением и поэтому недоступны для хирурга. Например, при выполнении реконструкции вертлужной впадины при метастатическом поражении, сопровождающемся эрозией всей передней, верхней и задней ее стенок, стандартизированное размещение компонентов в импровизированной конструкции, такой как при технике Харрингтона, без интраоперационной навигации приводит к непредсказуемому эффекту. Интраоперационная навигация и/или предоперационное шаблонирование с помощью CAD/CAM возвращают эти операции к более стандартизированной и воспроизводимой технике.

Когда используется мегапротез, навигация, по опыту авторов, особенно полезна для обеспечения максимальной безопасности при установке винтов между межпозвоночными отверстиями во время реконструкции гемипельвэктомии эндопротезом (рис. 4, 5).

ж) Робот-ассистированные операции. Роботизированную хирургию также используют в ортопедии. Существует два основных типа роботизированных систем — тактильные и автономные. Тактильные системы зависят от хирурга, который контролирует робота или управляет им для проведения операции. Напротив, автономные системы могут самостоятельно выполнять намеченную операцию после того, как будет выполнен доступ и хирург настроит инструменты. Первый вариант чаще всего применяют при одномыщелковой артропластике коленного сустава, когда аппарат позволяет хирургу выполнять резекцию кости с помощью бора с контролируемым усилием.

Этот бор ограничивает хирурга разрезами в пределах определенной, заранее запланированной зоны резекции и не позволяет ему вывести бор за пределы этой зоны. Кроме того, если робот чувствует, что хирург резецирует больше кости, чем необходимо, в любой плоскости, срабатывает функция безопасности, которая останавливает работу бора. Эти характеристики отличают робота от других «пассивных» навигаций, компьютерных хирургических систем, которые только следят за ходом операции и предоставляют хирургу данные во время процедуры, но не обладают возможностями управления и ограничения. Khan и соавт. сообщили о целесообразности, эффективности и адекватности края резекции при использовании тактильной роботизированной технологии для резекции дистального отдела бедренной кости в хирургической лаборатории.

Визуализация после операции показала более точную резекцию с помощью этой технологии по сравнению с ручной техникой. Хотя данные о применении роботизированных систем при операциях на опухолях весьма ограничены, существует потенциал для использования их в данной области, особенно когда хирургическое рассечение и костная резекция соседствуют с жизненно важными структурами мягких тканей.

В таких случаях было бы полезно установить ограничение на дальнейшую резекцию по мере приближения инструмента к одной из этих жизненно важных структур или самой опухоли. Это позволит оптимизировать безопасность и одновременно максимизировать край резекции.

Можно представить себе роль роботизированной хирургии при метастатических поражениях, когда объем резекции опухоли ограничивается только пораженной тканью. Например, в случае кюретажа метастатического поражения робот может позволить хирургу удалить именно пораженную ткань без удаления здоровой прилегающей кости. Несмотря на то что в наших современных рамках лечения это не продемонстрировало достоверно какого-либо улучшения долгосрочного прогноза в отношении ортопедических имплантатов или общей выживаемости, в будущем это может стать рутинной процедурой, поскольку химиотерапевтические препараты все эффективнее стабилизируют состояние пациентов с метастазами и существенно улучшают показатели выживаемости.

з) Подводные камни и препятствия на пути развития. Несмотря на то что преимущества компьютерной навигации в ортопедической онкологии становятся все более очевидными, существуют значительные препятствия для развития этой технологии в полном объеме. Редкость сарком сама по себе — значительное препятствие для проведения крупномасштабных исследований, изучающих методы реконструкции. Кроме того, относительно плохие результаты лечения при саркомах таза затрудняют получение данных долгосрочного наблюдения. В результате большая часть литературы, посвященной этой теме, состоит из единичных сообщений о клиническом случае и небольших серий случаев.

Однако расширение применения этой технологии на метастатические поражения костей, доброкачественные поражения костей в труднодоступных анатомических областях, несомненно, поможет максимально увеличить и продемонстрировать преимущества навигации в ортопедической онкологии. Технические факторы, такие как сложность обучения использованию навигационных систем, могут ограничить ее внедрение, особенно хирургами старшего возраста. Кроме того, необходимо учитывать стоимость оборудования и потенциальное увеличение времени проведения операции. Еще одна важная проблема — ограниченное участие промышленности в разработке приложений, программного обеспечения и систем рабочего процесса, специфических для ортопедической онкологии, что отчасти объясняется ограниченным рынком сбыта.

Это препятствие, как мы надеемся, будет устранено по мере расширения использования навигации в ортопедической онкологии и получения новых и более надежных данных, демонстрирующих ее значительные клинические преимущества.

и) Резюме. Хотя эта технология относительно недавно появилась в арсенале ортопедической онкологии, компьютерная навигация уже оказала значительное влияние на методы хирургического лечения опухолей костей. Наиболее значительное влияние она оказала в области хирургии опухолей таза, сыграв свою роль в резекции опухоли и создании индивидуальных реконструкций с учетом особенностей пациента. Навигация позволила удалять больше периартикулярных опухолей с щадящей резекцией суставов и оказалась полезной в лечении метастатических и доброкачественных поражений, предоставляя возможность минимизировать традиционно инвазивный подход к глубоко расположенным очагам. По мере расширения исследований данной технологии и ортопедической онкологии, несомненно, появятся новые и усовершенствованные варианты применения навигации.

Что касается лечения метастатических поражений костей, то многие из современных методик навигационно-ассистированной хирургии применимы, и в будущем, несомненно, появятся новые и инновационные варианты использования этой важной технологии.

- Читать далее "Интегративный подход с учетом пациента при метастазах в кости - по руководству США"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 18.9.2026