Высокие технологии в операционной: эндопротезирование коленного сустава

Почему роботы «ворвались» в эндопротезирование коленного сустава, чем отличаются активные и полуактивные системы, как пациент выигрывает от точности в доли миллиметра? Об этом рассказал Георгий Александрович АЙРАПЕТОВ.

Коленный сустав под угрозой В современном мире человек живет дольше, двигается меньше, а весит больше. Это нехитрое уравнение объясняет, почему остеоартрит коленного сустава (или гонартроз) стал одним из самых распространенных заболеваний опорно-двигательного аппарата. Когда хрящ стирается, а кость деформируется, единственным выходом становится замена сустава на искусственный имплантат. Такую операцию называют тотальным эндопротезированием коленного сустава (ТЭКС).

Хороший протез позволяет человеку вернуться к нормальной жизни, избавиться от боли и восстановить подвижность. Однако в ряде случаев вмешательство не приносит долгожданного облегчения: по данным некоторых исследований, до 20 % пациентов остаются недовольны результатами и сожалеют о проведенной операции. Почему? Причина может быть и в конструкции протеза, но чаще это обусловлено человеческим фактором. В первую очередь — анатомически неправильным сопоставлением суставных поверхностей. 

Миллиметры решают все

Точность установки имплантатов и мягкотканного баланса во многом гарантирует успех операции. Как именно установлен эндопротез? Соответствует ли положение компонентов эндопротеза механической оси конечности? Правильно ли распределено натяжение связок? Даже минимальный дисбаланс связочного аппарата может привести к негативному результату — вызвать боль, ограничить подвижность и сделать необходимой повторную операцию.

На глазок достоверно оценить натяжение связок сложно даже самому опытному хирургу, а между тем даже разница в один миллиметр мешает достичь адекватного баланса.

Когда хирург не один

Появление роботических систем для эндопротезирования стало следующим шагом после компьютерной навигации, которая также используется для повышения точности вмешательств. Однако помощь компьютера не всегда обеспечивает необходимую прецизионность — резекции костей все равно выполнялись вручную. Возможности роботических систем оказались намного выше: компьютерное программное обеспечение позволяет преобразовать изображения в виртуальную трехмерную реконструкцию коленного сустава. Благодаря этому достигаются основные задачи, определяющие успех операции: повышается точность установки компонентов имплантата, оператор может контролировать траекторию и глубину резекции, учитывать индивидуальную анатомию пациента и даже оценивать баланс мягких тканей в режиме реального времени за счет расстояния между компонентами эндопротеза.

Все отдать в руки робота или оставить возможность вмешаться?

Все роботические установки делятся на активные и полуактивные.

• Активные системы. Эти установки, например CUVIS компании CUREXO, работают автономно: робот сам выполняет опил кости по заранее подготовленному КТ-плану. Хирург контролирует процесс автономной резекции костей, выверенной до миллиметров. Роботическая система CUVIS обеспечивает высочайшую точность и стабильность результата — уже на этапе предоперационного планирования хирург получает представление о конституции коленного сустава и всей нижней конечности, что позволяет точно позиционировать компоненты эндопротеза классическим механическим или персонифицированным кинематическим способом.

Во время операции хирург имеет возможность остановить роботическую установку, изменить положение компонентов и продолжить операцию, сохранив точность и надежность оперативного вмешательства. Совместимость роботической установки CUVIS с имплантатами разных компаний-производителей, конечно, является еще одним важным преимуществом, увеличивающим спектр возможностей применения данной системы при эндопротезировании коленного сустава.

• Полуактивные системы. К их числу относится, например, робот CORI компании Smith+Nephew. Установка позволяет хирургу управлять роботизированной рукояткой и выполнять опилы самостоятельно, при этом робот ограничивает траекторию, останавливает опасные движения и следит за точностью, синхронизируя алгоритм с навигационной системой.

Система позволяет создавать 3D-модель коленного сустава и планировать положение компонентов эндопротеза за счет интраоперационной регистрации анатомических структур, что значительно экономит время хирурга. Благодаря широкому спектру хирургических возможностей роботизированной системы хирург может воссоздавать запланированную во время операции ось конечности, позиционировать компоненты эндопротеза с учетом мягкотканного баланса, что особенно важно для достижения баланса связок при персонифицированных методиках выравнивания оси конечности.

Выигрывают все

Роботизированные системы позволяют в полной мере соблюдать основной принцип в медицине: эффективность/безопасность. Исследования показывают, что преимущество математически точного подхода при установке имплантата особенно сказывается на долгосрочных результатах. Не меньшее преимущество — в соблюдении персонализированного подхода к хирургическому планированию, благодаря которому имплантат может быть адаптирован к анатомии конкретного пациента.

Плюсы для пациента:

• более точная установка имплантата;

• снижение травматизации окружающих тканей;

• менее выраженный болевой синдром;

• быстрая реабилитация и сокращение времени пребывания в стационаре.

Плюсы для хирурга:

• возможность точно планировать и выполнять хирургические операции благодаря подробным 3D-моделям анатомии нижней конечности;

• наличие обратной связи в реальном времени позволяет вносить коррективы в манипуляции в ходе операции;

• простота интеграции в существующие хирургические рабочие процессы облегчает внедрение технологии в различных медицинских учреждениях;

• возможность предусматривать дополнительные точки контроля планирования и оценки результатов операции.

Использование роботизированных систем для эндопротезирования открываетогромные возможности, но в то же время требует от хирурга более тщательной подготовки к операции и точного соблюдения протоколов.

В настоящее время хирургов, владеющих этой техникой, не так много, поскольку для овладения методикой необходимо провести не менее 15–20 операций. Однако длительное время обучения в дальнейшем компенсируется сокращением времени вмешательства.

Персонифицированный подход: роботы делают замену коленного сустава точной и индивидуальной

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПЛАН ВМЕСТО ШАБЛОНА

Главное преимущество роботических систем — возможность заранее прогнозировать, каким будет положение имплантата и ось конечности. С помощью предоперационного КТ или интраоперационного 3D-сканирования создается цифровая модель колена конкретного пациента. Система учитывает не только форму костей, но и натяжение мягких тканей, степень деформации, даже положение оси конечности в покое и движении. Хирург, используя программное обеспечение, моделирует операцию заранее: подбирает точные размеры имплантатов, определяет глубину резекции костной ткани с учетом натяжения связок. Все — под биомеханику конкретного человека.

ПЛАН ПРЕВРАЩАЕТСЯ В ТОЧНОСТЬ

Во время самой операции роботическая система превращает этот план в реальность. В активных системах робот сам производит резекцию кости, в полуактивных — хирург держит инструмент, а система строго контролирует траекторию, не давая отклониться от запланированной линии ни на долю миллиметра. Это не футуристический сценарий — это происходит прямо сейчас в современных операционных по всему миру.

МЕНЬШЕ ОСЛОЖНЕНИЙ, БЫСТРЕЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ

Результаты исследований показывают: пациенты после роботических операций быстрее встают, реже нуждаются в опиоидных наркотических анальгетиках, быстрее возвращаются к привычной жизни. Все потому, что точное позиционирование имплантата и соблюдение индивидуальной оси конечности снижают болевой синдром и уменьшают нагрузку на окружающие ткани.

ЧЕЛОВЕК И МАШИНА: СОЮЗ, А НЕ КОНКУРЕНЦИЯ

Важно понимать: робот не заменяет хирурга, а становится инструментом в его руках. Решения принимает врач, а робот помогает воплотить их с невиданной ранее точностью. Это союз опыта и технологии, интуиции и алгоритмов.

РОБОТ В ОПЕРАЦИОННОЙ — НЕ АЛЬТЕРНАТИВА, А НЕОБХОДИМОСТЬ

Современная медицина уже вошла в эру роботических технологий и искусственного интеллекта. Без них уже трудно представить профессиональную работу врача. Робот в операционной — это не модный аксессуар и не проявление технического максимализма. Это инструмент, который помогает хирургу быть точнее, видеть больше, просчитывать наперед. Это способ минимизировать человеческий фактор и превратить план операции в математически выверенный сценарий, где нет места случайности.

Технологии не вытесняют человека, а лишь увеличивают его возможности. Они позволяют делать то, что еще вчера казалось невозможным: учитывать особенности каждого пациента, достигать идеального баланса мягких тканей, настраивать имплантат под стиль жизни. И если раньше хирург «на глаз» выбирал лучший путь, то сегодня он делает это с цифровой точностью и уверенностью в результате.

Все это делает робота не просто помощником, а неотъемлемой частью современного подхода к эндопротезированию. Там, где речь идет о миллиметрах и углах, именно он становится гарантом качества. А значит, возвращает пациентам не просто сустав, а подвижность, комфорт и уверенность в завтрашнем дне.