Hybrydowa sala operacyjna - Hybrid operating room
| Hybrydowa sala operacyjna | |
|---|---|
 Hybrydowa sala operacyjna do chirurgii sercowo-naczyniowej w szpitalu Gemelli w Rzymie
| |
| Specjalność | Chirurgia |
Hybrydowy sala operacyjna jest teatru chirurgicznego, wyposażony w zaawansowanych urządzeń obrazowania medycznego, takie jak utrwalone C-broni , rentgenowskich tomografii komputerowej (CT), skanery lub rezonansu magnetycznego (MRI), skanery. Te urządzenia do obrazowania umożliwiają minimalnie inwazyjną chirurgię. Chirurgia minimalnie inwazyjna ma być mniej traumatyczna dla pacjenta i minimalizować nacięcia na pacjencie oraz wykonywać zabieg chirurgiczny poprzez jedno lub kilka małych nacięć.
Chociaż obrazowanie od dawna jest standardową częścią sal operacyjnych w postaci ruchomych ramion C , USG i endoskopii , te minimalnie inwazyjne procedury wymagają technik obrazowania, które umożliwiają wizualizację mniejszych części ciała, takich jak cienkie naczynia w mięśniu sercowym i może być ułatwione dzięki śródoperacyjnemu obrazowaniu 3D .
Zastosowania kliniczne
Hybrydowe sale operacyjne są obecnie wykorzystywane głównie w kardiochirurgii, chirurgii naczyniowej i neurochirurgii, ale mogą być odpowiednie dla wielu innych dyscyplin chirurgicznych.
Chirurgia sercowo-naczyniowa
Naprawa chorych zastawek serca oraz chirurgiczne leczenie zaburzeń rytmu i tętniaków aorty może skorzystać z możliwości obrazowania hybrydowej sali operacyjnej. Hybrydowa kardiochirurgia jest szeroko rozpowszechnionym sposobem leczenia tych chorób.t
Zwrot w kierunku endowaskularnego leczenia tętniaków aorty brzusznej również przyczynił się do rozpowszechnienia systemów angiograficznych w naczyniowych środowiskach sal operacyjnych. Hybrydowa sala operacyjna powinna być podstawowym wymogiem, szczególnie w przypadku złożonych endoprzeszczepów. Nadaje się również do leczenia w nagłych wypadkach.
Niektórzy chirurdzy nie tylko weryfikują śródoperacyjnie umieszczenie złożonych endoprzeszczepów, ale także wykorzystują swój system angiografii i oferowane przez niego aplikacje do planowania zabiegu. Ponieważ anatomia zmienia się między przedoperacyjną TK a śródoperacyjną fluoroskopią ze względu na ułożenie pacjenta i wprowadzenie sztywnego materiału, bardziej precyzyjne planowanie jest możliwe, jeśli chirurg wykona śródoperacyjną angiografię rotacyjną, automatycznie dokona segmentacji aorty, umieści znaczniki tętnic nerkowych i inne punkty orientacyjne w 3D, a następnie nakłada się na kontury we fluoroskopii 2D. Niniejsze wytyczne są aktualizowane przy każdej zmianie kąta/pozycji ramienia C lub pozycji stołu.
Neurochirurgia
W neurochirurgii zastosowania hybrydowych OR obejmują na przykład usztywnienie kręgosłupa i zwijanie tętniaka wewnątrzczaszkowego. W obu przypadkach zostały ocenione jako obiecujące pod względem poprawy wyników. W przypadku procedur fuzji kręgosłupa integracja z systemem nawigacji może jeszcze bardziej usprawnić przepływ pracy. Śródoperacyjna akwizycja obrazu tomografii komputerowej wiązki stożkowej może być również wykorzystana do rekonstrukcji trójwymiarowych obrazów podobnych do CT. Może to być przydatne w powyższych zastosowaniach, a także w celu potwierdzenia celowania w celu umieszczenia cewników komorowych, biopsji lub elektrod do głębokiej stymulacji mózgu. Śródoperacyjny rezonans magnetyczny służy do prowadzenia operacji guza mózgu, a także do umieszczania elektrod do głębokiej stymulacji mózgu i śródmiąższowej laseroterapii termicznej.
Chirurgia klatki piersiowej i zabiegi wewnątrzoskrzelowe
Procedury diagnozowania i leczenia małych guzków płucnych są również ostatnio wykonywane w hybrydowych salach operacyjnych. Interwencyjne naprowadzanie obrazowe zapewnia zatem zaletę dokładnego poznania położenia guzków, szczególnie w przypadku małych lub matowych nieprzezroczystych guzów, przerzutów i/lub pacjentów z upośledzoną czynnością płuc. Pozwala to na precyzyjną nawigację w biopsjach i resekcję w chirurgii torakoskopowej wspomaganej wideo . Co najważniejsze, zastosowanie obrazowania interwencyjnego w chirurgii torakoskopowej wspomaganej wideo może zastąpić utratę wyczuwania dotykowego. Takie podejście zapewnia również możliwość zaoszczędzenia zdrowej tkanki płucnej poprzez poznanie dokładnej pozycji guzka, co poprawia jakość życia pacjenta po operacji.
Proces diagnozy i leczenia zazwyczaj składa się z 3 etapów:
- Wykrywanie guzków w CT lub RTG klatki piersiowej
- Biopsja guzka w celu oceny złośliwości
- W razie potrzeby leczenie guzka poprzez operację/radioterapię/chemioterapię (podejście lecznicze) lub poprzez chemoembolizację/ablację (podejście paliatywne)
Hybrydowa sala operacyjna obsługuje etapy 2 i 3 (jeśli wykonywany jest zabieg chirurgiczny) tego przepływu pracy:
Biopsja
Małe guzki w płucach zidentyfikowane w tomografii komputerowej klatki piersiowej wymagają zbadania pod kątem złośliwości, dlatego w procedurze igłowej pobierana jest niewielka część próbki tkanki. Igła jest wprowadzana przez drzewo oskrzelowe lub przez klatkę piersiową w kierunku guzka. Aby upewnić się, że tkanka jest wychwytywana z guzka, w przeciwieństwie do przypadkowego pobrania zdrowej tkanki płucnej, stosuje się techniki obrazowania, takie jak ruchome ramiona C, ultradźwięki lub bronchoskopy. Odnotowano, że wydajność biopsji w małych guzkach wynosi 33–50% w guzach mniejszych niż 3 cm.
Zaawansowane obrazowanie interwencyjne z użyciem angiograficznych ramion C okazało się korzystne dla zwiększenia wydajności. Zaletą obrazowania śródzabiegowego jest to, że pacjent i przepona znajdują się w dokładnie tej samej pozycji podczas obrazowania 2D/3D i samej biopsji. Stąd dokładność jest zwykle znacznie wyższa niż przy użyciu danych przedoperacyjnych. Angiografia rotacyjna wizualizuje drzewo oskrzelowe w 3D podczas zabiegu. Powietrze służy tym samym jako „naturalny” środek kontrastowy, dzięki czemu guzki są dobrze widoczne. Na tym obrazie 3D, za pomocą dedykowanego oprogramowania, można zaznaczyć guzki wraz z zaplanowaną ścieżką igłową do biopsji (wewnątrzoskrzelowej lub przezklatkowej). Obrazy te można następnie nałożyć na fluoroskopię na żywo. Daje to pulmonologowi lepsze prowadzenie w kierunku guzków. W tym podejściu odnotowano 90% wydajności w guzkach 1–2 cm i 100% w guzkach > 2 cm.
Chirurgia
Chirurgia torakoskopowa wspomagana wideo to minimalnie inwazyjna technika resekcji guzków płucnych, która ratuje pacjenta przed urazem związanym z torakotomią. W ten sposób, małe porty służą do uzyskania dostępu do płatów płucnych i wprowadzenia kamery na torakoskopie wraz z niezbędnymi instrumentami. Chociaż procedura ta przyspiesza powrót do zdrowia i potencjalnie zmniejsza powikłania, utrata naturalnego widzenia i wyczuwania dotykowego utrudnia chirurgowi zlokalizowanie guzków, szczególnie w przypadku nie powierzchownych, matowych, nieprzezroczystych i małych zmian. Jak pokazują badania, wydajność guzków < 1 cm może wynosić poniżej 40%. W konsekwencji czasami wycina się więcej zdrowej tkanki niż jest to rzeczywiście konieczne, aby uniknąć pominięcia (części) zmiany. Zastosowanie zaawansowanego obrazowania śródoperacyjnego na salach operacyjnych pomaga w precyzyjnym zlokalizowaniu i resekcji zmiany w sposób potencjalnie oszczędzający tkanki i szybki. Aby móc korzystać z naprowadzania obrazowego podczas chirurgii torakoskopowej wspomaganej wideo, angiografię rotacyjną należy wykonać przed wprowadzeniem portów, a więc przed opróżnieniem płata. W ten sposób zmiana jest widoczna przez naturalny kontrast powietrza. W drugim etapie do zmiany lub obok niej wprowadza się haczyki, igły lub środek kontrastowy (lipiodol, iopamidol), aby zapewnić widoczność na angiogramie po opróżnieniu płuc. Następnie konwencjonalna część chirurgii torakoskopowej wspomaganej wideo rozpoczyna się od wprowadzenia torakoskopów. System obrazowania jest teraz używany w trybie fluoroskopowym, w którym zarówno wprowadzone narzędzia, jak i wcześniej zaznaczona zmiana są dobrze widoczne. Teraz możliwa jest dokładna resekcja. Jeżeli do oznaczenia zmiany użyto środka kontrastowego, będzie on również spływał do regionalnych węzłów chłonnych, które można następnie usunąć w ramach tej samej procedury.
Chirurgia urazów ortopedycznych
Złamania złożone, takie jak złamania miednicy, kości piętowej, głowy kości piszczelowej itp., wymagają dokładnego umieszczenia śrub i innych implantów chirurgicznych, aby umożliwić jak najszybsze leczenie pacjentów. Minimalnie inwazyjne podejścia chirurgiczne skutkują mniejszym urazem pacjenta i szybszym powrotem do zdrowia. Nie można jednak lekceważyć ryzyka nieprawidłowego położenia, rewizji i uszkodzenia nerwów (wskaźniki nieprawidłowego położenia i rewizji różnych metod obrazowania dla przezskórnego mocowania śrubą biodrowo-krzyżową po złamaniach miednicy: przegląd systematyczny i metaanaliza). Możliwość zastosowania systemu angio z rozdzielczością przestrzenną 0,1 mm, duże pole widzenia do obrazowania całej miednicy na jednym obrazie oraz duża moc kW pozwala chirurgowi uzyskać wysoką precyzję obrazów nie naruszając higieny (systemy montowane do podłogi) lub dostęp do pacjenta (CT). Chirurgia zwyrodnieniowa kręgosłupa, urazowe złamania kręgosłupa, złamania onkologiczne lub operacja skoliozy to inne rodzaje operacji, które można zoptymalizować w hybrydowej sali operacyjnej. Duże pole widzenia i duża moc kW pozwalają na optymalne obrazowanie nawet otyłych pacjentów. Systemy nawigacyjne lub wykorzystanie zintegrowanego naprowadzania laserowego mogą wspierać i usprawniać przepływ pracy.
Chirurgia laparoskopowa
Podobnie jak w przypadku innych chirurgii małoinwazyjnej, nie wszyscy w środowisku chirurgów nie wierzyli w tę technologię. Dziś jest złotym standardem dla wielu rodzajów operacji. Począwszy od prostego wycięcia wyrostka robaczkowego, cholecystektomii, częściowych resekcji nerki i częściowych resekcji wątroby, poszerza się dostęp laparoskopowy. Jakość obrazu, możliwość obrazowania pacjenta w pozycji chirurgicznej oraz prowadzenie instrumentów ułatwiają takie podejście. (Skuteczność DynaCT w nawigacji chirurgicznej podczas złożonej operacji laparoskopowej: pierwsze doświadczenie. Częściowa resekcja nerki, pozostawiająca tyle samo zdrowego tkanka, co oznacza funkcję nerek pacjenta.). Wyzwania, przed którymi stoją chirurdzy, to utrata naturalnego widzenia 3D i odczuwania dotyku. Przez małe porty musi polegać na obrazach dostarczanych przez endoskop i nie jest w stanie wyczuć tkanki. W hybrydowej sali operacyjnej anatomia może być aktualizowana i obrazowana w czasie rzeczywistym. Obrazy 3D można łączyć i/lub nakładać na fluoroskopię na żywo lub endoskop. (Naprowadzanie obrazowe w czasie rzeczywistym w laparoskopowej chirurgii wątroby: pierwsze doświadczenie kliniczne z systemem naprowadzania opartym na śródoperacyjnym obrazowaniu CT.) Można uniknąć kluczowych anatomicznie naczyń lub guza i zmniejszyć powikłania. Dalsze śledztwa są obecnie w toku. (Nawigacja chirurgiczna w urologii. Perspektywa europejska)
Opieka w nagłych wypadkach
W leczeniu pacjentów urazowych liczy się każda minuta. Pacjenci z ciężkim krwawieniem po wypadkach samochodowych, eksplozjach, ranach postrzałowych lub rozwarstwieniach aorty itp. wymagają natychmiastowej opieki ze względu na zagrażającą życiu utratę krwi. W hybrydowej sali operacyjnej można przeprowadzić zarówno leczenie otwarte, jak i endowaskularne pacjenta. Na przykład można złagodzić napięcie w mózgu spowodowane ciężkim krwotokiem, a tętniak można zwinąć. Koncepcja umieszczenia pacjenta w nagłych wypadkach na stole operacyjnym zaraz po wejściu do szpitala, w przypadku stabilnego wykonania skanu urazowego w tomografii komputerowej lub w przypadku niestabilnej natychmiastowej procedury w hybrydowej sali operacyjnej bez konieczności zmiany pozycji pacjenta, może zaoszczędzić cenny czas i zmniejszyć ryzyko dalszych obrażeń.
Techniki obrazowania
Techniki obrazowania ze stałym ramieniem C
Fluoroskopia i akwizycja danych
Fluoroskopia jest wykonywana z ciągłym promieniowaniem rentgenowskim, aby kierować progresją cewnika lub innych urządzeń w ciele w żywych obrazach. Aby zobrazować nawet drobne struktury anatomiczne i urządzenia, wymagana jest doskonała jakość obrazu. W szczególności w przypadku interwencji kardiologicznych obrazowanie poruszającego się serca wymaga dużej szybkości klatek (30 f/s, 50 Hz) i dużej mocy wyjściowej (co najmniej 80 kW). Jakość obrazu potrzebną w zastosowaniach kardiologicznych można osiągnąć tylko za pomocą stacjonarnych systemów angiografii o dużej mocy, a nie ruchomych ramion C.
Systemy angiograficzne zapewniają tak zwany tryb akwizycji, który automatycznie przechowuje pozyskane obrazy w systemie w celu późniejszego załadowania ich do archiwum obrazów. Podczas gdy standardowa fluoroskopia jest głównie wykorzystywana do prowadzenia urządzeń i zmiany położenia pola widzenia, akwizycja danych jest stosowana do celów sprawozdawczych lub diagnostycznych. W szczególności, gdy wstrzykuje się środek kontrastowy, gromadzenie danych jest obowiązkowe, ponieważ przechowywane sekwencje mogą być odtwarzane tak często, jak jest to wymagane, bez ponownego wstrzykiwania środka kontrastowego. Aby uzyskać wystarczającą jakość obrazu do diagnozowania i raportowania, system angiograficzny wykorzystuje do 10 razy wyższe dawki promieniowania rentgenowskiego niż standardowa fluoroskopia. Dlatego akwizycja danych powinna być stosowana tylko wtedy, gdy jest to naprawdę konieczne. Pozyskiwanie danych służy jako baza dla zaawansowanych technik obrazowania, takich jak DSA i angiografia rotacyjna.
Angiografia rotacyjna
Angiografia rotacyjna to technika śródoperacyjnej akwizycji obrazów 3D podobnych do tomografii komputerowej za pomocą nieruchomego ramienia C. W tym celu ramię C obraca się wokół pacjenta, uzyskując serię projekcji, które zostaną zrekonstruowane do zestawu danych 3D.
Cyfrowa angiografia subtrakcyjna
Cyfrowa angiografia subtrakcyjna (DSA) to dwuwymiarowa technika obrazowania służąca do wizualizacji naczyń krwionośnych w ludzkim ciele (Katzen, 1995). W przypadku DSA tę samą sekwencję projekcji uzyskuje się bez, a następnie z wstrzyknięciem środka kontrastowego przez badane naczynia. Pierwszy obraz jest odejmowany od drugiego, aby jak najdokładniej usunąć struktury tła, takie jak kości, i wyraźniej pokazać naczynia wypełnione kontrastem. Ponieważ między akwizycją pierwszego i drugiego obrazu występuje opóźnienie, algorytmy korekcji ruchu są niezbędne do usunięcia artefaktów ruchu. Zaawansowanym zastosowaniem DSA jest tworzenie map drogowych. Na podstawie uzyskanej sekwencji DSA identyfikuje się ramkę obrazu z maksymalnym zmętnieniem naczynia i przypisuje ją do tak zwanej maski mapy drogowej. Ta maska jest w sposób ciągły odejmowana od żywych obrazów fluoroskopowych w celu uzyskania odejmowanych w czasie rzeczywistym obrazów fluoroskopowych nałożonych na statyczny obraz układu naczyniowego. Korzyścią kliniczną jest lepsza wizualizacja małych i złożonych struktur naczyniowych bez rozpraszania leżącej pod nimi tkanki w celu ułatwienia umieszczenia cewników i drutów.
Rejestracja 2D/3D
Obrazowanie Fusion i nakładka 2D/3D
Nowoczesne systemy angiograficzne służą nie tylko do obrazowania, ale wspierają chirurga również podczas zabiegu, kierując interwencją na podstawie informacji 3D uzyskanych przedoperacyjnie lub śródoperacyjnie. Takie wytyczne wymagają, aby informacje 3D zostały zarejestrowane dla pacjenta. Odbywa się to za pomocą specjalnych, zastrzeżonych algorytmów oprogramowania.
Przepływ informacji między stacją roboczą a systemem angiograficznym
Obrazy 3D są obliczane z zestawu projekcji uzyskanych podczas obrotu ramienia C wokół pacjenta. Rekonstrukcja kubatury wykonywana jest na oddzielnym stanowisku. Ramię C i stacja robocza są ze sobą połączone i komunikują się w sposób ciągły. Na przykład, gdy użytkownik wirtualnie obraca objętość na stacji roboczej, aby zobaczyć anatomię z określonej perspektywy, parametr tego widoku może zostać przesłany do systemu angio, który następnie kieruje ramię C do dokładnie tej samej perspektywy w przypadku fluoroskopii . W ten sam sposób, jeśli kątowanie ramienia C zostanie zmienione, kąt ten może zostać przesłany do stacji roboczej, która aktualizuje objętość do tej samej perspektywy, co widok fluoroskopowy. Algorytm oprogramowania, który stoi za tym procesem, nazywa się rejestracją i można go również wykonać z innymi obrazami DICOM , takimi jak dane CT lub tomografii rezonansu magnetycznego uzyskane przed operacją.
Nakładanie informacji 3D na fluoroskopię 2D
Sam obraz 3D może być nałożony kolorem na obraz fluoroskopowy. Jakakolwiek zmiana kątów ramienia C spowoduje, że stacja robocza ponownie obliczy widok obrazu 3D w czasie rzeczywistym, tak aby dokładnie odpowiadał widokowi żywego obrazu fluoroskopowego 2D. Bez dodatkowego wstrzyknięcia środka kontrastowego chirurg może obserwować ruchy urządzenia jednocześnie z trójwymiarowym nałożeniem konturów naczynia na obrazie fluoroskopowym. Alternatywnym sposobem dodania informacji ze stacji roboczej do obrazu fluoroskopowego jest nałożenie, po ręcznej lub automatycznej segmentacji interesujących struktur anatomicznych na obrazie 3D, konturu jako konturu na obraz fluoroskopowy. Zapewnia to dodatkowe informacje, które nie są widoczne na obrazie fluoroskopowym. Niektóre dostępne oprogramowanie automatycznie udostępnia punkty orientacyjne, więcej można dodać ręcznie przez chirurga lub wykwalifikowanego technika. Jednym z przykładów jest umieszczenie fenestrowanego stentgraftu w leczeniu tętniaka aorty brzusznej . Ujścia tętnic nerkowych można zakreślić na obrazie 3D, a następnie nałożyć na żywą fluoroskopię. Ponieważ znakowanie zostało wykonane w 3D, zostanie ono zaktualizowane przy każdej zmianie kąta fluoroskopii, aby dopasować je do bieżącego widoku.
Prowadzenie podczas implantacji zastawki przezaortalnej
Implantacja zastawki transaortalnej wymaga dokładnego ustawienia zastawki w korzeniu aorty, aby zapobiec powikłaniom. Niezbędny jest dobry obraz fluoroskopowy, ponieważ dokładny kąt prostopadły do korzenia aorty jest uważany za optymalny do implantacji. Ostatnio pojawiły się aplikacje, które wspierają chirurga w doborze optymalnego kątowania fluoroskopowego, a nawet automatycznie ustawiają ramię C w widoku prostopadłym do korzenia aorty. Niektóre podejścia opierają się na przedoperacyjnych obrazach CT, które są wykorzystywane do segmentacji aorty i obliczania optymalnych kątów widzenia dla implantacji zastawek. Obrazy CT należy zarejestrować za pomocą CT ramienia C lub obrazów fluoroskopowych, aby przenieść objętość 3D do rzeczywistego systemu angiograficznego. Błędy podczas procesu rejestracji mogą spowodować odejście od optymalnych kątów ramienia C i muszą być korygowane ręcznie. Ponadto nie uwzględniono różnic anatomicznych między akwizycją przedoperacyjnego obrazu CT a zabiegiem chirurgicznym. Pacjenci są zazwyczaj obrazowani z rękami do góry w tomografie komputerowym, podczas gdy operacja jest wykonywana z ramionami z boku pacjenta, co prowadzi do poważnych błędów. Algorytmy oparte wyłącznie na obrazach CT ramienia C, uzyskanych w salach operacyjnych przez system angiograficzny, są nieodłącznie rejestrowane u pacjenta i pokazują obecne struktury anatomiczne. Dzięki takiemu podejściu chirurg nie opiera się na przedoperacyjnych obrazach CT pozyskiwanych przez oddział radiologii, co upraszcza pracę na sali operacyjnej i zmniejsza błędy w procesie.
Obrazowanie funkcjonalne na sali operacyjnej
Obecnie udoskonalenia technologii ramienia C umożliwiają również obrazowanie perfuzji i wizualizację objętości krwi w miąższu na sali operacyjnej. W tym celu angiografia rotacyjna (3D-DSA) jest połączona ze zmodyfikowanym protokołem iniekcji i specjalnym algorytmem rekonstrukcji. Przepływ krwi można wtedy wizualizować w miarę upływu czasu. Może to być przydatne w leczeniu pacjentów po udarze niedokrwiennym .
Techniki obrazowania z CT
System CT zamontowany na szynach można przenosić do iz sali operacyjnej w celu obsługi złożonych procedur chirurgicznych, takich jak operacje mózgu, kręgosłupa i urazów, z dodatkowymi informacjami uzyskanymi dzięki obrazowaniu. Centrum Medyczne Johns Hopkins Bayview w stanie Maryland opisuje, że śródoperacyjne stosowanie TK ma pozytywny wpływ na wyniki pacjentów, poprawiając bezpieczeństwo, zmniejszając infekcje i zmniejszając ryzyko powikłań.
Techniki obrazowania z tomografią rezonansu magnetycznego]
Rezonans magnetyczny ma zastosowanie w neurochirurgii:
- Przed zabiegiem, aby umożliwić precyzyjne planowanie
- Podczas operacji w celu wsparcia podejmowania decyzji i rozliczania przesunięcia mózgu
- Po zabiegu w celu oceny wyniku
System tomografii rezonansu magnetycznego zwykle zajmuje dużo miejsca zarówno w pomieszczeniu, jak i wokół pacjenta. Nie ma możliwości wykonania zabiegu w zwykłym gabinecie tomografii rezonansu magnetycznego. Tak więc w kroku 2 istnieją dwa sposoby współdziałania skanerów rezonansu magnetycznego. Jednym z nich jest ruchomy skaner tomografii rezonansu magnetycznego, który można przywieźć tylko wtedy, gdy potrzebne jest obrazowanie, drugim jest transport pacjenta do skanera w sąsiednim pomieszczeniu podczas zabiegu.
Rozważania planistyczne
Lokalizacja/organizacja
Hybrydowa jest nie tylko hybrydowa sala operacyjna, ale także jej rola w systemie szpitalnym. Ponieważ posiada metodę obrazowania, dział radiologii może przejąć odpowiedzialność za pomieszczenie w zakresie wiedzy w zakresie obsługi, technicznych, konserwacyjnych i łączności. Z punktu widzenia przepływu pracy pacjenta, pokój mógłby być prowadzony przez jego oddział chirurgiczny i powinien raczej znajdować się obok innych placówek operacyjnych, aby zapewnić odpowiednią opiekę nad pacjentem i szybki transport.
Wielkość i przygotowanie pokoju
Instalacja hybrydowej sali operacyjnej jest wyzwaniem dla standardowych rozmiarów sal szpitalnych, ponieważ nie tylko system obrazowania wymaga dodatkowej przestrzeni, ale także więcej osób na sali, jak na normalnej sali operacyjnej. Na sali operacyjnej może pracować zespół od 8 do 20 osób, w tym anestezjolodzy, chirurdzy, pielęgniarki, technicy, perfuzjolodzy, personel pomocniczy z firm produkujących urządzenia itp. W zależności od wybranego systemu obrazowania, zaleca się pomieszczenie o powierzchni 70 metrów kwadratowych, w tym pomieszczenie kontrolne, ale z wyłączeniem pomieszczenia technicznego i obszarów przygotowawczych. Niezbędne dodatkowe przygotowania pomieszczenia to 2-3 mm ekranowanie ołowiu i ewentualnie wzmocnienie podłogi lub sufitu w celu utrzymania dodatkowego ciężaru systemu obrazowania (około 650–1800 kg).
Przepływ pracy
Planowanie hybrydowej sali operacyjnej wymaga zaangażowania znacznej liczby interesariuszy. Aby zapewnić płynny przepływ pracy w pomieszczeniu, wszystkie strony tam pracujące muszą określić swoje wymagania, co wpłynie na projekt pomieszczenia i określenie różnych zasobów, takich jak sprzęt kosmetyczny, medyczny i do obrazowania. Może to wymagać profesjonalnego zarządzania projektem i kilku iteracji w procesie planowania z dostawcą systemu obrazowania, ponieważ współzależności techniczne są złożone. Efektem jest zawsze indywidualne rozwiązanie dopasowane do potrzeb i preferencji interdyscyplinarnego zespołu oraz szpitala.
Światła, monitory i wysięgniki
Ogólnie rzecz biorąc, w sali operacyjnej potrzebne są dwa różne źródła światła: oświetlenie chirurgiczne (operacyjne) używane do zabiegów otwartych oraz oświetlenie otoczenia do zabiegów interwencyjnych. Szczególną uwagę należy zwrócić na możliwość przyciemnienia światła. Jest to często potrzebne podczas fluoroskopii lub endoskopii . W przypadku lamp chirurgicznych najważniejsze jest, aby obejmowały całą powierzchnię stołu operacyjnego. Ponadto nie mogą kolidować z wysokościami głowy i ścieżkami kolizji innych urządzeń. Najczęstszym miejscem montażu lamp operacyjnych jest centralnie nad stołem w sali operacyjnej. Jeśli zostanie wybrana inna pozycja, światła są zwykle obracane z obszaru poza stołem sali operacyjnej. Ponieważ potrzebna jest jedna oś środkowa na głowicę lampy, może to prowadzić do co najmniej dwóch osi środkowych i punktów mocowania w celu zapewnienia wystarczającego oświetlenia pola operacyjnego. Zakres ruchu systemu angiograficznego określa umiejscowienie oświetlenia sali operacyjnej. Osie środkowe muszą znajdować się poza ścieżką ruchu i zakresem obrotu. Jest to szczególnie ważne, ponieważ urządzenia mają określone wymagania dotyczące wysokości pomieszczenia, które muszą być spełnione. W takim przypadku problemem może być wysokość prześwitu głowy dla lampy operacyjnej. To sprawia, że oświetlenie ma kluczowe znaczenie w procesie planowania i projektowania. Inne aspekty w procesie planowania oświetlenia sali operacyjnej obejmują unikanie odblasków i odbić. Nowoczesne oświetlenie sali operacyjnej może mieć dodatkowe funkcje, takie jak wbudowana kamera i funkcje wideo. Do oświetlenia obszaru rany wymagany jest dwuramienny system oświetlenia OR. Czasami może być wymagane nawet trzecie światło, w przypadkach, gdy w tym samym czasie odbywa się więcej niż jedna operacja chirurgiczna, np. stripping żył nóg. Podsumowując, kluczowe tematy dotyczące planowania systemu oświetlenia chirurgicznego obejmują:
- Centralna lokalizacja nad stołem w sali operacyjnej (należy uwzględnić przy planowaniu systemów montowanych na suficie).
- Zwykle trzy głowice oświetleniowe dla optymalnego oświetlenia wielu pól chirurgicznych
- Zawieszenie umożliwiające nieograniczony, niezależny ruch i stabilne ustawienie głowic lamp
- System modułowy z możliwością rozbudowy, np. monitor wideo i/lub kamera.
Systemy obrazowania
Najpopularniejszą metodą obrazowania stosowaną w hybrydowych salach operacyjnych jest C-Arm . Konsensus ekspertów ocenia wydajność ruchomych ramion C w hybrydowych salach operacyjnych jako niewystarczającą, ponieważ ograniczona moc lampy wpływa na jakość obrazu, pole widzenia jest mniejsze w przypadku systemów ze wzmacniaczem obrazu niż w przypadku płaskich systemów detektorów i systemu chłodzenia ruchome ramiona C mogą doprowadzić do przegrzania już po kilku godzinach, co może być zbyt krótkie w przypadku długich zabiegów chirurgicznych lub wielu zabiegów z rzędu, które byłyby potrzebne do odzyskania inwestycji w takie pomieszczenie.
Stałe ramiona C nie mają tych ograniczeń, ale wymagają więcej miejsca w pomieszczeniu. Systemy te można montować na podłodze, suficie lub na obu, jeśli wybrano system dwupłatowy. Ten ostatni system jest systemem z wyboru, jeśli głównymi użytkownikami pokoju są kardiolodzy dziecięcy , elektrofizjolodzy lub neurointerwencjoniści . Nie zaleca się wdrażania systemu dwupłatowego, jeśli nie jest to wyraźnie wymagane przez te dyscypliny kliniczne, ponieważ elementy montowane na suficie mogą stwarzać problemy higieniczne: w rzeczywistości niektóre szpitale nie zezwalają na części operacyjne bezpośrednio nad polem operacyjnym, ponieważ kurz może wpaść do rany i powodują infekcję. Ponieważ każdy system montowany na suficie zawiera ruchome części nad polem operacyjnym i zaburza laminarny przepływ powietrza , takie systemy nie są właściwą opcją dla szpitali, które przestrzegają najwyższych standardów higienicznych. (patrz także i, tylko w języku niemieckim)
Przy podejmowaniu decyzji o wyborze systemów montowanych na suficie lub na podłodze należy wziąć pod uwagę więcej czynników. Systemy montowane na suficie wymagają znacznej przestrzeni na suficie, a zatem ograniczają możliwości instalowania lamp chirurgicznych lub wysięgników. Niemniej jednak wiele szpitali wybiera systemy montowane na suficie, ponieważ obejmują one całe ciało z większą elastycznością i – co najważniejsze – bez przesuwania stołu. To ostatnie jest czasem trudnym i niebezpiecznym przedsięwzięciem podczas operacji z wieloma liniami i cewnikami, które również muszą zostać przeniesione. Przejście z pozycji parkingowej do pozycji roboczej podczas zabiegu jest jednak łatwiejsze dzięki systemowi montowanemu na podłodze, ponieważ ramię C po prostu obraca się z boku i nie przeszkadza anestezjologowi. Natomiast system montowany na suficie podczas operacji z trudem przesuwa się do pozycji parkowania po stronie głowy bez kolizji ze sprzętem anestezjologicznym . W przepełnionym środowisku, takim jak sala operacyjna, systemy dwupłatowe zwiększają złożoność i zakłócają znieczulenie, z wyjątkiem neurochirurgii , gdzie znieczulenie nie znajduje się na końcu głowy. Dlatego systemy jednopłaszczyznowe są wyraźnie zalecane do pomieszczeń wykorzystywanych głównie do zabiegów kardiochirurgicznych.
Stół w sali operacyjnej
Wybór stołu operacyjnego zależy od podstawowego zastosowania systemu. Stoły interwencyjne z ruchomymi blatami oraz możliwością pochylania i kołyski konkurują z w pełni zintegrowanymi, elastycznymi stołami do sal operacyjnych. Identyfikacja odpowiedniego stołu jest kompromisem między wymaganiami interwencyjnymi a chirurgicznymi. Wymagania chirurgiczne i interwencyjne mogą się wzajemnie wykluczać. Chirurdzy, zwłaszcza ortopedzi , chirurdzy ogólni i neurochirurdzy zazwyczaj oczekują stołu z segmentowym blatem do elastycznego pozycjonowania pacjenta. Do celów obrazowania wymagany jest blat przezierny dla promieni rentgenowskich , umożliwiający pokrycie całego ciała. Dlatego stosuje się nietłukące się blaty z włókna węglowego.
Interwencjonaliści potrzebują pływającego blatu, aby umożliwić szybkie i precyzyjne ruchy podczas angiografii . Kardiochirurdzy i chirurdzy naczyniowi mają na ogół mniej złożone potrzeby w zakresie pozycjonowania, ale w oparciu o swoje doświadczenie w angiografii mogą być przyzwyczajeni do w pełni zmotoryzowanych ruchów stołu i blatu. Do pozycjonowania pacjentów na nietłukących się blatach dostępne są pomoce do pozycjonowania, tj. nadmuchiwane poduszki. Prawdziwie pływające blaty nie są dostępne w przypadku konwencjonalnych stołów operacyjnych. Jako kompromis zalecane są pływające stoły do angiografii przeznaczone specjalnie do zabiegów chirurgicznych z nachyleniem pionowym i bocznym. Aby dodatkowo zaspokoić typowe potrzeby chirurgiczne, na stole powinny być dostępne boczne szyny do mocowania sprzętu chirurgicznego, takiego jak retraktory lub uchwyty na kończyny.
Pozycja stołu w sali ma również wpływ na przebieg operacji. Można rozważyć ustawienie ukośne na sali operacyjnej, aby uzyskać przestrzeń i elastyczność na sali, a także dostęp do pacjenta ze wszystkich stron. Alternatywnie, konwencjonalny stół chirurgiczny można połączyć z systemem obrazowania, jeśli dostawca oferuje odpowiednią integrację. Sala operacyjna może być wtedy używana albo z półprzezroczystym, ale nietłukącym się blatem, który obsługuje obrazowanie 3D , lub z uniwersalnym, łamliwym blatem, który zapewnia lepsze pozycjonowanie pacjenta, ale ogranicza obrazowanie 3D. Te ostatnie są szczególnie przydatne w neurochirurgii lub chirurgii ortopedycznej, a te zintegrowane rozwiązania stały się ostatnio również dostępne na rynku. Jeśli planuje się dzielić miejsce na zabiegi hybrydowe i otwarte konwencjonalne, czasami są one preferowane. Zapewniają większą elastyczność przepływu pracy, ponieważ blaty można dokować i łatwo wymieniać, ale wymagają pewnych kompromisów w przypadku obrazowania interwencyjnego.
Podsumowując, ważnymi aspektami, które należy uwzględnić, są położenie w pomieszczeniu, przepuszczalność promieni RTG (blat z włókna węglowego), kompatybilność i integracja urządzeń do obrazowania ze stołem operacyjnym. Dalsze aspekty obejmują obciążenie stołu, regulowaną wysokość stołu i mobilność w poziomie (unoszenie się), w tym przechylenie pionowe i boczne. Ważne jest również posiadanie odpowiednich akcesoriów, takich jak szyny do mocowania retraktorów specjalnego sprzętu chirurgicznego, uchwyt kamery). Swobodnie pływające stoły do angiografii z możliwością pochylania i kołyski najlepiej nadają się do hybrydowych sal operacyjnych sercowo-naczyniowych.
Dawka promieniowania
Promieniowanie rentgenowskie jest promieniowaniem jonizującym , stąd ekspozycja jest potencjalnie szkodliwa. W porównaniu z mobilnym ramieniem C, które jest klasycznie stosowane w chirurgii, tomografy komputerowe i stałe ramiona C pracują na znacznie wyższym poziomie energii, co powoduje wyższą dawkę. Dlatego bardzo ważne jest monitorowanie dawki promieniowania stosowanej w hybrydowej sali operacyjnej zarówno dla pacjenta, jak i personelu medycznego.
Istnieje kilka prostych sposobów ochrony osób na sali operacyjnej przed promieniowaniem rozproszonym , a tym samym obniżenia ich dawki. Świadomość jest jedną z kluczowych kwestii, w przeciwnym razie dostępne narzędzia ochrony mogą zostać zaniedbane. Wśród tych narzędzi znajduje się odzież ochronna w postaci fartucha ochronnego na tułów, tarczy ochronnej na szyję oraz okularów ochronnych. Ten ostatni może być zastąpiony przez podwieszany do sufitu panel ze szkła ołowiowego. Dodatkowe zasłony ołowiane można zainstalować po stronie stołu, aby chronić dolną część ciała. Jeszcze bardziej restrykcyjne przepisy dotyczą ciężarnych pracowników.
Bardzo skutecznym środkiem ochrony zarówno personelu, jak i pacjenta jest oczywiście stosowanie mniejszej ilości promieniowania. Zawsze istnieje kompromis między dawką promieniowania a jakością obrazu. Wyższa dawka promieniowania rentgenowskiego zapewnia wyraźniejszy obraz. Nowoczesna technologia oprogramowania może poprawić jakość obrazu podczas przetwarzania końcowego, tak że tę samą jakość obrazu uzyskuje się przy niższej dawce. Jakość obrazu jest w ten sposób opisywana przez kontrast, szum, rozdzielczość i artefakty. Ogólnie rzecz biorąc, należy przestrzegać zasady ALARA (na najniższym poziomie, jaki jest rozsądnie osiągalny). Dawka powinna być jak najniższa, ale jakość obrazu można zredukować tylko do poziomu, w którym korzyść diagnostyczna z badania jest nadal wyższa niż potencjalna szkoda dla pacjenta.
Istnieją zarówno środki techniczne podejmowane przez producentów sprzętu rentgenowskiego w celu stałego zmniejszania dawki, jak i opcje postępowania dla personelu w celu zmniejszenia dawki w zależności od zastosowania klinicznego. Wśród tych pierwszych jest hartowanie belek. Wśród tych ostatnich znajdują się ustawienia szybkości klatek, fluoroskopia pulsacyjna i kolimacja .
Utwardzanie wiązką : Promieniowanie rentgenowskie składa się z twardych i miękkich cząstek, tj. cząstek o dużej energii i cząstek o małej energii. Niepotrzebna ekspozycja jest spowodowana głównie przez miękkie cząstki, ponieważ są one zbyt słabe, aby przejść przez ciało i oddziaływać z nim. Natomiast twarde cząstki przechodzą przez pacjenta. Filtr przed lampą rentgenowską może wyłapać miękkie cząstki, utwardzając w ten sposób wiązkę. Zmniejsza to dawkę bez wpływu na jakość obrazu.
Szybkość klatek : Do wizualizacji szybkiego ruchu bez efektów stroboskopowych potrzebne są wysokie szybkości klatek (obrazy uzyskiwane na sekundę). Jednak im wyższa liczba klatek na sekundę, tym wyższa dawka promieniowania. Dlatego częstotliwość klatek powinna być dobrana zgodnie z potrzebą kliniczną i być tak niska, jak to możliwe. Na przykład w kardiologii pediatrycznej wymagana jest szybkość klatek 60 impulsów na sekundę w porównaniu z 0,5 p/s w przypadku wolno poruszających się obiektów. Zmniejszenie częstości tętna o połowę zmniejsza dawkę o około połowę. Redukcja z 30 p/s do 7,5 p/s skutkuje oszczędnością dawki o 75%.
W przypadku fluoroskopii pulsacyjnej dawka promieniowania jest stosowana tylko w określonych odstępach czasu, a zatem do wytworzenia tej samej sekwencji obrazów zużywana jest mniejsza dawka. W okresie pomiędzy nimi wyświetlany jest ostatni zapisany obraz.
Kolejnym narzędziem do zmniejszania dawki jest kolimacja. Może być tak, że z pola widzenia oferowanego przez detektor tylko niewielka część jest interesująca dla interwencji. Lampa rentgenowska może być osłonięta na częściach, które nie muszą być widoczne przez kolimator, dzięki czemu do detektora wysyłana jest tylko dawka dla danych części ciała. Nowoczesne ramiona C umożliwiają nawigację po pozyskanych obrazach bez ciągłej fluoroskopii.