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Jun 19, 2024

脊椎手術における触覚インターフェースを備えた外科用ドリルの検証

Scientific Reports volume 13、記事番号: 598 (2023) この記事を引用する 1261 アクセス数 1 引用数 10 Altmetric Metrics の詳細 リアルハプティクスは、力覚と感覚を再現する技術です。

Scientific Reports volume 13、記事番号: 598 (2023) この記事を引用

1261 アクセス

1 引用

10 オルトメトリック

メトリクスの詳細

リアルハプティクスとは、人の動きや物体の感触をデータ化し、現実の物体との接触情報を伝達し、力感や触感を再現する技術です。 近年、リアルハプティクス技術がいくつかの手術装置に搭載されています。 カスタムメイドの外科用ドリルを使用して後層に穴を開け、貫通の検出に必要な時間と貫通後にドリルが前進した距離を検証しました。 外科医がドリルを使用して手術を行い、同じ側面が測定および検証されました。 すべての実験は、平均体重 23.6 kg の生後 9 か月のメスのミニブタを用いて行われました（範囲は 9 ～ 10 か月、範囲は 22.5 ～ 25.8 kg、n = 12）。 手持ちドリルと貫通検知機能付きドリルでは、平均反応時間と貫通後の移動距離に統計的に有意な差が認められました(p<0.001)。 貫通を検出するまでの反応時間と貫通後の距離は、貫通検出機能のない手持ち式外科用ドリルと比較して、両方とも大幅に改善され、平均差は 0.049 ± 0.019 秒 [95% CI 0.012、0.086 秒] および 2.511 ± でした。 0.537 mm [95% CI 1.505、3.516 mm]。 本研究では、カスタムメイドのハプティックインターフェースサージカルドリルの性能評価試験に成功しました。 触覚インターフェースを備えたプロトタイプの高速ドリルは、ブタの後板の貫通を正確に検出しました。

さまざまな筋骨格系疾患の治療法として、脊椎手術では脊髄神経や血管器官の近くの骨にドリルで穴を開けます。 これは、非常に脆弱な軟組織の近くの硬組織を操作する必要があるため、非常に困難な処置です。 その結果、脊椎手術の術中合併症は一定の割合で発生します。 骨の穴あけは通常、高速ドリルで行われ、手術中に硬膜裂傷や脊髄損傷などの重篤な合併症が発生する可能性があります。 神経合併症は壊滅的であり、運動機能の喪失により患者の生活の質を著しく低下させ、患者の機能的能力を制限し、耐え難い神経学的痛みを引き起こす可能性があります。 このような合併症の発生を防ぐためにあらゆる努力を払う必要があります。

これまでの報告では、脊椎手術の合併症率は 1 ～ 17% と比較的高く、1,2,3,4,5,6 であることが示されています。 これらの手術合併症のうち、硬膜裂傷は症例の 2 ～ 13% に発生すると報告されています。 ほとんどの硬膜裂傷は、脊髄の減圧時に骨を穴あけすることによって引き起こされます7。 神経損傷などの術中合併症の発生率は、外科医の手術経験年数に反比例することも報告されています。 今條らは、手術経験が 5 年未満の脊椎外科医が合併症の頻度が最も高いことを発見しました 1。 脊椎手術において、高速ドリルを使用して骨に穴を開ける際、外科医はドリルの感触に基づいて骨が貫通したかどうかを判断することが広く受け入れられています。 したがって、手術経験年数は外科医の骨貫通の検出能力に影響を与え、それが合併症の発生率に直接影響すると考えられています。

対照的に、Imajo et al。 らは脊椎手術の合併症に関する調査結果を説明し、経験が 10 年未満の脊椎外科医と 10 年を超える脊椎外科医の間で術中硬膜損傷の発生率は同様であると結論付けました 1。 つまり、脊椎手術は手術の性質上、経験年数が合併症発生率にある程度影響しますが、経験年数に関係なく硬膜裂傷や神経損傷は発生します。