جراحی به کمک تصاویر پزشکی راهنمای جراح در سرزمین عمل

امروزه استفاده از تصویربرداری پزشکی کاربرد بسیار وسیعی یافته است، به گونه ای که در مهمترین تشخیص ها و تصمیم گیری ها و همچنین در اعمال جراحی و درمان ها، ابزار بسیار مناسب و قابل اطمینانی به شمار می رود. این مقاله سعی دارد به معرفی یکی از کاربردی ترین روش های درمان تحت عنوان "جراحی به کمک تصاویر پزشکی" بپردازد

جراحی به کمک تصاویر پزشکی ‏‎(Image-Guided Surgery: IGS‎‏ اصطلاحی عمومی است برای انجام کلیه اعمال جراحی




که در آن جراح، از بینائی غیر مستقیم برای جراحی استفاده می کند. در این روش، ابزار تصویربرداری به عنوان مثال فیبرهای نوری راهنما، دوربین های ویدئوئی داخل شونده، آندوسکوپ های سخت و صلب ‏‎(rigid)‎، آندوسکوپ های قابل انعطاف ‏‎(flexible)‎، اولتراسونوگرافی و سایر ابزار مشابه با ایجاد تصاویر زمان واقعی ‏‎(real time)‎‏ مورد استفاده قرار می گیرند. اکثر فرآیندهای جراحی به کمک تصاویر پزشکی راهنما، جراحی نیمه تهاجمی‎ ‎یا کمتر تهاجمی ‏‎(Minimally Invasive Surgery: MIS)‎‏ هستند.‏‎ ‎در نتیجه در این گونه جراحی ها، مدت زمان انجام عمل و بستری شدن بیمار کاهش یافته و بیمار از درد کمتری پس از عمل جراحی رنج می برد. جراحی آندوسکوپیک سینوس ها، جراحی مغز و اعصاب ‏‎(neurosurgery)‎، جراحی نخاع، جراحی های آرتروسکوپیک و لاپاراسکوپیک، متداول ترین جراحی های کمتر تهاجمی به شمار می روند. ‏
در حقیقت می توان اینگونه عنوان کرد که مبنا و اساس پیدایش و گسترش این تکنیک، در درمان ضایعات مغزی بود، اما علاوه بر اعمال جراحی تخصصی مغز ‏‎(neurosurgery)‎، با پیشرفت چشمگیری در سایر عمل های جراحی نیز همراه شد. در اولین کاربرد جراحی به کمک تصاویر، جلوگیری از آسیب های جدی به مغز و سیستم عصبی کاملا مشهود بود. ایده به کارگیری این روش در پزشکی را می توان به سیستم موقعیت یاب ماهواره ای ‏‎(GPS)‎‏ نسبت داد، چرا که از این فن آوری برای اولین بار در تشخیص موقعیت و هدایت در کاربردهای نظامی استفاده شد و بر همین اساس، سیستم مشابهی برای کاربردهای پزشکی به کمک تصاویر، در دست بررسی قرار گرفت. بر طبق برخی نوشته ها، تاریخچه استفاده از این روش تقریبا به 100 سال پیش بر می‌گردد، زمانی که تصویربرداری ‏X-Ray‏ متداول ترین روش تصویربرداری به شمار می آمد. به عبارت دیگر، ‏X-Ray‏ اساس و پایه جراحی به کمک تصاویر به شمار می رفت، زیرا در آن زمان جراحان به کمک تصاویر دو بعدی گرفته شده ‏X-Ray‏ و با تکیه بر دانش و تجربیاتشان، به تشخیص ضایعه و انجام عمل جراحی مبادرت می ورزیدند و در واقع این تصاویر به گونه ای، راهنمای مناسبی برای تشخیص و درمان بودند. به مرور زمان و با پیشرفت علم تصویربرداری، از تکنیک های جدیدتر برای نمایش دنیای واقعی آناتومیک درون بدن استفاده شد که بدون شک، امکان بهتری را برای تشخیص و عمل جراحی فراهم می آورد. همچنین درک واقعی از محیط آناتومیک بدن انسان به کمک این تصاویر، انجام اعمال جراحی را از روش های کاملا تهاجمی به نیمه تهاجمی و گاها به غیر تهاجمی سوق داد. به گونه ای که امروزه با به کارگیری این‌گونه روش‌ها، آسیب های ناخواسته حین جراحی به حداقل رسیده است. ‏


پیشرفت های انجام شده

در تعاریف جدید، از انواع مدالیته های تصویربرداری نظیر سی تی اسکن ‏‎(CT Scan)‎، تصویربرداری تشخیص مغناطیسی ‏‎(MRI)‎، آندوسکوپ ها ‏‎(Endoscopes)‎، دوربین های تابش اشعه نوری ‏‎(LED)‎‏ و . . . نام برده می شود. همچنین سعی بر آن است که حتی الامکان از تصاویر سه بعدی ‏‎(3D)‎‏ با کیفیت بالا برای دید بهتر، تجسم و درک مناسب تر از وضعیت محل عمل جراحی استفاده شود. تبدیل تصاویر دو بعدی گرفته شده به تصاویر سه بعدی به کمک نرم افزارهای کامپیوتری قابل انجام است. به عبارت ساده تر، جراحی با این روش این امکان را به جراح می دهد که به کمک تجهیزات تصویربرداری، با دقت بالا و با اطمینان کامل، عمل جراحی را به پیش برده و ریسک های احتمالی را به حداقل برساند، بدین ترتیب نتیجه عمل قابل قبول تر خواهد بود. در این روش جراح قادر است محیط آناتومیک داخل بدن را با وضوح بالا مشاهده کند، به بیان دیگر، یک فضای سه بعدی خیلی نزدیک به فضای داخل بدن شبیه سازی می شود. به عنوان مثال بافت های آلوده شده به ضایعاتی نظیر تومور در داخل حفره ها، مسیرهای باریک نظیر عروق و فضاهای محدود داخلی مغز و تومورهای موجود در عمیق ترین فضاهای مغزی و مواردی نظیر آن، به راحتی قابل مشاهده اند.‏

مزیت و کاربرد
همانطور که عنوان شد، دقت جراح در انجام جراحی به کمک این روش بسیار بالا است، زیرا موقعیت ابزار جراحی هنگام وارد شدن به بدن و کنترل آن تا رسیدن به ناحیه مورد نظر و نهایتا انجام عمل جراحی کاملا حساب شده و بدون هیچگونه حرکت اضافی انجام خواهد شد و کمترین آسیب احتمالی متوجه بافت اطراف محل ضایعه است. این تعاریف مویدکمتر تهاجمی بودن فرآیند عمل جراحی است. امروزه در اعمال جراحی نظیر آسیب های ناشی از ضربه به نخاع ‏‎(trauma)‎، جراحی سینوس ها، بیوپسی تومور های مغزی، خارج نمودن انواع پولیپ و کیست، برش تومورها، ‏
جراحی های ارتوپدیک ترمیمی و . . . این روش به کار برده می شود.‏


نیازمندی ها
جراحی توسط تصاویر پزشکی نیازمند سیستم های کامپیوتری با سرعت های بسیار بالا، نرم افزارهای تخصصی و به کار گیری فن آوری ردیابی ‏‎(tracking)‎‏ است. در چنین سیستم های کامپیوتری، حرکت دادن واقعی ابزار جراحی متناسب با تصاویر پزشکی از قبل گرفته شده بیمار است که بر روی صفحه نمایش، مانیتور می شود. دقت ابزار کامپیوتری در تعیین مکان ‏‎(localization)‎‏ و هدایت ‏‎(navigation)‎‏ در مواردی که دسترسی به برخی نقاط پنهان آناتومیک دشواز است، بسیار بالا است. بدین ترتیب جراح از دقت مضاعفی حین عمل جراحی برخوردار خواهد بود.‏


چشم انداز آینده
پیشرفت های اخیر در جراحی به کمک تصاویر، در ترکیب ‏‎(fusion)‎‏ دو مدالیته پرکاربرد در این روش، سی تی اسکن و تصویربرداری تشدید مغناطیسی به صورت کاملا مستقیم و بدون واسطه است. با ترکیب این دو روش می توان از قابلیت های هر یک از روش ها به صورت همزمان و به صورت زمان واقعی بهره برد. ترکیب تصاویر، نتایج مناسب تری را جهت موقعیت یابی و هدایت فراهم می کند. همچنین سعی بر آن است که تا حد امکان، فرآیند هدایت زمان ‏‎(navigation)‎‏ واقعی تر از قبل باشد، به بیان دیگر فواصل زمانی نمایش تصاویر کمتر و کمتر شود تا هر چه بیشتر بتوان به زمان واقعی نزدیک تر شد. بدین ترتیب در آینده ای نزدیک دنیای پزشکی شاهد پیشرفت های قابل توجهی در جراحی به کمک تصاویر خواهد بود.‏

مراجع

‎1) Image-Guided Surgery , Computer Vision Group of the MIT Artificial Intelligence and Surgical Planning Laboratory
‎2) Image-Guided Surgery, Navigation and Visualization, GE Healthcare Company
Available: 
3) Image-Guided Surgery, University of Maryland Medical Center, Departments of Neurology and Neurosurgery
‎4) Image-Guided Surgery: Space Age Technology Enters the Operating Room, University of Tennessee‎

منبع : ماهنامه مهندسی پزشکی