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Jun 19, 2024

Validazione di una fresa chirurgica con interfaccia aptica nella chirurgia della colonna vertebrale

Scientific Reports volume 13, Numero articolo: 598 (2023) Cita questo articolo 1261 Accessi 1 Citazioni 10 Dettagli metriche altmetriche La vera aptica è una tecnologia che riproduce il senso di forza e

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 598 (2023) Citare questo articolo

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La vera aptica è una tecnologia che riproduce il senso della forza e del tatto trasmettendo informazioni di contatto con oggetti reali convertendo i movimenti umani e la sensazione degli oggetti in dati. Negli ultimi anni la vera tecnologia aptica è stata installata in diversi dispositivi chirurgici. È stata utilizzata una fresa chirurgica personalizzata per perforare la lamina posteriore per verificare il tempo necessario per il rilevamento della penetrazione e la distanza avanzata dalla fresa dopo la penetrazione. Un chirurgo ha operato con il trapano e gli stessi aspetti sono stati misurati e verificati. Tutti gli esperimenti sono stati eseguiti su maialini nani femmine di 9 mesi di età con un peso corporeo medio di 23,6 kg (intervallo 9-10 mesi e 22,5-25,8 kg, n = 12). Sono state riscontrate differenze statisticamente significative nel tempo di reazione medio e nella distanza percorsa dopo la penetrazione tra un trapano portatile e il trapano con funzione di rilevamento della penetrazione (p < 0,001). Il tempo di reazione per rilevare la penetrazione e la distanza dopo la penetrazione erano entrambi significativamente migliorati rispetto a quelli del trapano chirurgico portatile senza la funzione di rilevamento della penetrazione, con differenze medie di 0,049 ± 0,019 s [95% CI 0,012, 0,086 s] e 2,511 ± 0,537 mm [IC 95% 1,505, 3,516 mm]. In questo studio, abbiamo condotto con successo un test di valutazione delle prestazioni di una fresa chirurgica con interfaccia tattile personalizzata. Un prototipo di trapano ad alta velocità con interfaccia tattile ha rilevato accuratamente la penetrazione della lamina posteriore suina.

Come trattamento per varie malattie muscolo-scheletriche, la chirurgia della colonna vertebrale prevede la perforazione dell’osso vicino ai nervi spinali e agli organi vascolari. Si tratta di una procedura estremamente impegnativa perché comporta la manipolazione di tessuti duri in prossimità di tessuti molli altamente vulnerabili. Di conseguenza, le complicanze intraoperatorie della chirurgia della colonna vertebrale si verificano ad una certa velocità. La perforazione ossea viene solitamente eseguita con un trapano ad alta velocità e durante l'operazione possono verificarsi gravi complicazioni, come lacerazioni durali e lesioni del midollo spinale. Le complicanze neurologiche sono devastanti e possono ridurre gravemente la qualità della vita di un paziente a causa della perdita della funzione motoria, limitando la capacità funzionale del paziente e causando un dolore neurologico lancinante; dovrebbe essere fatto ogni sforzo per prevenire il verificarsi di tali complicazioni.

Precedenti rapporti hanno dimostrato che il tasso di complicanze della chirurgia della colonna vertebrale è relativamente alto, compreso tra l'1 e il 17%1,2,3,4,5,6. Tra queste complicanze chirurgiche, è stato segnalato che le lacerazioni durali colpiscono il 2-13% dei casi. La maggior parte delle lacerazioni durali sono causate dalla perforazione ossea durante la decompressione del midollo spinale7. È stato inoltre riportato che l'incidenza delle complicanze intraoperatorie, come le lesioni dei nervi, è inversamente proporzionale al numero di anni di esperienza chirurgica del chirurgo. Imajo et al. hanno scoperto che i chirurghi della colonna vertebrale con meno di 5 anni di esperienza chirurgica avevano la più alta frequenza di complicanze1. È ampiamente accettato che nella chirurgia della colonna vertebrale, quando si perfora l'osso utilizzando un trapano ad alta velocità, il chirurgo si affida alla sensazione del trapano per determinare se l'osso è stato penetrato. Pertanto, si ritiene che il numero di anni di esperienza chirurgica influenzi la capacità del chirurgo di rilevare la penetrazione ossea e ciò influisca direttamente sull'incidenza delle complicanze.

Al contrario, Imajo et al. hanno descritto i risultati di uno studio sulle complicanze della chirurgia spinale e hanno concluso che l'incidenza delle lesioni durali intraoperatorie era simile tra i chirurghi della colonna vertebrale con meno di 10 anni di esperienza e quelli con più di 10 anni di esperienza1. In altre parole, sebbene il numero di anni di esperienza nella chirurgia della colonna vertebrale influenzi in una certa misura il tasso di complicanze a causa della natura della procedura, lacerazioni durali e lesioni neurologiche si verificano comunque indipendentemente dal numero di anni di esperienza.