Κάνοντας την εμφάνισή του το δεύτερο μισό του 20ου αιώνα, ο κλάδος της νευρολογικής χειρουργικής έχει μεταμορφωθεί από μία τεχνολογική επανάσταση, που παρέχει μια ολοένα ικανότερη και πιο προσιτή οικονομικά ψηφιακή τεχνολογία των υπολογιστών. Αποκτώντας μεγαλύτερη εξοικείωση με τους υπολογιστές ούτως ώστε να συνδράμουν στο έργο μας, προσθέσαμε ένα νέο εργαλείο στον εξοπλισμό μας που παρέχει νέες ευκαιρίες για την προώθηση της ίασης.
Πέραν του άμεσου οικονομικού κέρδους, μια νέα τεχνολογία μπορεί να προσφέρει νέες δυνατότητες στον χειρουργό. Αυτές οι δυνατότητες ενδέχεται να καθιστούν τις τρέχουσες χειρουργικές επεμβάσεις ευκολότερες, πιο αποτελεσματικές ή ασφαλέστερες. Επίσης ενδέχεται να καθίστανται εφικτές και νέες χειρουργικές επεμβάσεις.
Διαθέτοντας εύκολη πρόσβαση στο Ίντερνετ μέσω συσκευών έχουν κατασκευαστεί, προσφέροντας διάφορα επίπεδα εμπειρίας και ιατρικής γνώμης σους ασθενείς.
Εντός αυτού του πλαισίου, ο όρος ‘’Μηχανικά Υποβοηθούμενη Χειρουργική’’ θα πρέπει να θεωρείται πως περιλαμβάνει :

• Ψηφιακά δεδομένα ασθενή
• Καθοδήγηση με εικόνες
• Διεγχειρητική ανατροφοδότηση δεδομένων σε πραγματικό χρόνο
• Ρομποτική
• Νευρικές προσθέσεις
• Ανάλυση αποτελεσμάτων

Όταν προκύπτει κάποια απορία στον ιατρό σχετικά με κάποια ασθένεια ή θεραπεία, η δυνατότητα ανασκόπησης ιατρικής βιβλιογραφίας στο Ίντερνετ παρέχει έναν τρόπο πρόσβασης σε μια εκτενή βιβλιοθήκη αναφοράς.

Ίσως η μοναδική πιο ικανή εφαρμογή της τεχνολογίας υπολογιστών στη νευροχειρουργική να ήταν η καθοδήγηση των χειρουργικών επεμβάσεων νε εικόνες. Η καθοδήγηση με εικόνες έχει ενσωματωθεί ευρέως στην άσκηση της κρανιακής χειρουργικής και έχει αποδειχθεί πως είναι ιδιαίτερης χρησιμότητας σε επιλεγμένες χειρουργικές επεμβάσεις της σπονδυλικής στήλης.
Για να χρησιμοποιηθούν βάσεις δεδομένων ψηφιακών απεικονίσεων ως χάρτες για την πλοήγηση στο χειρουργείο, είναι απαραίτητο να καταγραφούν ή να χαρτογραφηθούν στον φυσικό χώρο της ανατομίας των ασθενών.
Ολοκληρώνοντας την καταγραφή, τα συστήματα καθοδήγησης με εικόνες πρέπει να απεικονίσουν επιτυχώς τις πληροφορίες της εικόνας στον χειρουργό με ενορατικό, διαδραστικό και χρήσιμο τρόπο.
Το λογισμικό του υπολογιστή και η απεικόνιση των δεδομένων δίνουν τη δυνατότητα στον χειρουργό να έχει πρόσβαση σε δυνατότητες που ενδέχεται να περιλαμβάνουν: σχεδιασμό της θεραπείας, λογισμικό για συγκεκριμένη εφαρμογή, χρήση πολλαπλών εικόνων, τροποποίηση των εικόνων, απόδοση ψευδο-τρισδιάστατων απεικονίσεων των δεδομένων, δισδιάστατες ή τρισδιάστατες μορφές απεικόνισης που επιλέγονται από πολλούς χρήστες, εικονική πραγματικότητα και περιβάλλοντα αυξημένης παρατηρητικότητας, τηλεπαρουσία και τηλεχειρουργικές εφαρμογές, απτά περιβάλλοντα και ενότητες εκπαίδευσης και αυτοαξιολόγησης.

Η ενσωμάτωση πληροφοριών πραγματκού χρόνου κατά τη διάρκεια του χειρουργείου είναι ζωτικής σημασίας για την επιτυχή στόχευση πολλών νευροχειρουργικών διαδικασιών. Η διεγχειρητική μικροσκόπηση και ενδοσκόπηση προσφέρουν στην ουσία μια συνεχή ροή δεδομένων εικόνας που μπορούν να ψηφιοποιηθούν και να καταγραφούν τόσο στις προεγχειρητικές ιστορικές εικόνες όσο και στην ανατομία του ασθενούς όπως αυτή εμφανίζεται την ίδια στιγμή. Η διεγχειρητική απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού και η υπολογιστική τομογραφία μπορεί να προσφέρουν εξαίσιες εικόνες για την ανανέωση των καταγραφών, την αξιολόγηση της θεραπευτικής επιτυχίας μιας διαδικασίας, βρισκόμενοι ακόμα στο χειρουργείο και για τη διάγνωση απόκρυφων επιπλοκών, όπως μια ενδοεγκεφαλική αιμοραγία που βρίσκεται σε αρχικό στάδιο. Τα διεγχειρητικά δεδομένα ηλεκτροφυσιολογίας είναι ζωτικής σημασίας για τη βελτίωση της χειρουργικής πλοήγησης που καθοδηγείται με εικόνες σε αρκετές διαδικασίες. Η καταγραφή μέσω μικροηλεκτροδίων προσφέρει την τελική εστίαση για την εμφύτευση εν τω βάθει ηλεκτροδίων εγκεφαλικής διέγερσης σε βαθιές υποφλοιώδεις δομές, όπως το υποθαλαμικό σώμα. Ο έλεγχος της διεγχειρητικής άμεσης διπολικής φλοιώδους διέγερσης καθορίζει φλοιώδεις περιοχές που είναι ζωτικές για την ομιλία και την κινητική λειτουργεία των ασθενών που υποβάλλονται σε εκτομές γλοιωμάτων, αρτηριοαγγειακών δυσμορφιών, δυσπλασιών του φλοιού και άλλων επιληψιογενών περιπτώσεων
Η καθοδήγηση εικόνας είναι πρωταρχικής σημασίας για την πρόσβαση του στόχου. Η διεγχειρητική ηλεκτροφυσιολογική ανατροφοδότηση δεδομένων βελτιώνει και επιλέγει το τελικό σημείο εμφύτευσης.
Η διεγχειρητική απεικόνιση με χειρουργεία εξοπλισμένα με σαρωτές μαγνητικού συντονισμού και υπολογιστικούς τομογραφικούς σαρωτές παρέχει μια παγκόσμια μεθολογία για την αποκατάσταση της εγκεφαλικής μετατόπισης, αξιολογώντας την ολοκλήρωση της εκτομής όγκων ή την αποσυμπίεση κυστών ή την επιβεβαίωση κατάλληλης καθοδήγησης εμφυτευμένων καθετήρων.
Όσον αφορά την εμπειρία μας, η απεικόνιση έχει αποδειχτεί περισσότερο χρήσιμη στους ενδοκοιλιακούς όγκους, τα γλοιώματα χαμηλής κακοήθειας, τις μέσες κροταφικές εκτομές λοβού, τα μέσα σφηνοειδή μηνιγγιώματα τα επιλεγμένα μακροαδενώματα υπόφυσης, τα επιλεγμένα γλοιώματα υψηλής κακοήθειας ή τα υποτροπιάζοντα γλοιώματα.
Η χρήση αυτής της τεχνολογίας έχει ως αποτέλεσμα τη βελτίωση του βαθμού εκτομής έως και στο ένα τρίτο των περιπτώσεων, την αποφυγή λειτουργικά εύγλωτων παρεγχυμάτων ή ανατομικά κρίσιμων δομών σε επιλεγμένες περιπτώσεις, παρέχει ελάχιστα παρεμβατικές προσεγγίσεις μέσω στενότερων διαδρόμων, αντιμετωπίζει άμεσα τη μετατόπιση του εγκεφάλου και τυποποιεί τα αποτελέσματα της έκτασης της εκτομής και την αναλογία των επιπλοκών. Η υπολογιστικά υποβοηθούμενη καταγραφή προεγχειρητικών εικόνων μαγνητικού συντονισμού και διεγχειρητικών εικόνων μαγνητικού συντονισμού, σε συνδυασμό με χρωματική εμφάνιση που ‘’συνδυάζει’’ αυτά τα δύο δεδομένα, καθιστά εμφανή τον βαθμό και την τοποθεσία της διεγχειρητικής μετατόπισης του εγκεφάλου λόγω του χειρισμού κατά τη χειρουργική επέμβαση, καθώς και την έκταση της εκτομής που υπολείπεται να εκτελεστεί σε ένα δεδομένο στάδιο κατά τη διάρκεια της χειρουργικής επέμβασης. Από την πλευρά των συστημάτων ρομποτικής τεχνολογίας, η διεγχειρητική τομογραφική απεικόνιση προσφέρει ένα είδος ανατροφοδότησης δεδομένων και ο νευροχειρουργός χρησιμεύει στο κλείσιμο του βρόχου ενός μηχανισμού αυτόρυθμισης, τροποποιώντας τη στρατηγική χειρουργικής εκτομής, ούτως ώστε να ταιριάζει με το βαθμό της χειρουργικής εκτομής που στην ουσία έχει επιτευχθεί.
Οι απτοί μηχανισμοί ανατροφοδότησης δεδομένων επιτρέπουν την ενδοσκοπική οπτικοποίηση με μηχανήματα που δίνουν τη δυνατότητα στον νευροχειρουργό να αισθανθεί την υφή του ιστού και τους βαθμούς σκληρότητας κατά τον χειρισμό. Οι ίδιες μέθοδοι προάγουν την εμπειρία της τηλεχειρουργικής ή της απομακρυσμένης βοήθειας ή της συμβούλευσης κατά τη διάρκεια των νευροχειρουργικών διαδικασιών σε απομακρυσμένες περιοχές. Οι κατασκευαστικές τεχνικές μικρομηχανικής υπόσχονται μια νέα γενιά χειρουργικών εργαλείων για να ανταποκρίνονται σε αυτές τις απαιτήσεις.
Η παθητική μηχανική καθοδήγηση ως μια ρομποτικά προηγμένη χειρουργική δυνατότητα εφαρμόζεται στην πρακτική στερεοτακτικών βιοψιών, στην ανίχνευση θέσης κατά τη διάρκεια μη πλαισιομένων στερεοτακτικών βιοψιών και κρανιοτομών πυ καθοδηγούνται από εικόνες, καθώς και στην περιορισμένη κίνηση βασικών ραδιοχειρουργικών συχνοτήτων.
Νευροπλοήγησης
Η ενεργή μηχανική καθοδήγηση δίνει τη δυνατότητα διενέργειας προσχεδισμένων χειρουργικών κινήσεων. Την παρούσα στιγμή, η πιο επιτυχής χρήση της ενεργούς ρομποτικής στη νευροχειρουργική είναι αυτή του Elekta Gamma Knife Model 4C, που μετακινεί ενεργά το πλαίσιο του κεφαλιού του ασθενούς από τις συντεταγμένες ενός ισόκεντρου στις συντεταγμένες του επόμενου σε μια ακολουθία ισόκεντρων που δημιουργούν ραδιοχειρουργική θεραπεία.
Αυτή η προηγμένη θεραπεία έχει καταστήσει γρηγορότερες τις θεραπείες μεμονωμένων ασθενών. Επίσης, προσφέρει την κινητήρια δύναμη για ολοένα πιο σύνθετα σχέδια με τη χρήση περισσότερων ισόκεντρων και, συνεπώς, την παραγωγή περισσότερο σύμμορφων σχεδίων θεραπείας από τα παλαιότερα. Η ανάλυση των κλινικών αποτελεσμάτων για στερεοτακτική χειρουργική έχει οδηγήσει σε αλλαγές της συμμόρφωσης και της συνταγογράφησηςτης δόσης των θεραπειών, με προοδευτικά βήματα βελτίωσης των αποτελεσμάτων. Αυτός ο ενάρετος κύκλος έχει μετατρέψει την κλινική πρακτική με την παροχή τέλειων συμπληρωμάτων στον κλινικό εξοπλισμό για την θεραπεία μικρών ακουστικών νευρινωμάτων, μεταστατικών εγκεφαλικών και σπονδυλικών όγκων, ιατρικά αποφρακτικών νευραλγιών του τριδύμου, αρτηριοφλεβωδών διαμαρτυριών και συνδρόμων σηραγγώδους κόλπου ή μηνιγγιωμάτων της βάσης του κρανίου.

Εντέλει συμβάλει :

• Στον περιορισμό του χειρουργικού τραύματος
• Στην ακριβή εντόπιση των παθήσεων του εγκεφάλου
• Στην ακριβή οριοθέτηση του όγκου
• Στον περιορισμό του χειρουργικού χρόνου
• Εστιάζει στο επακριβές σημείο της προκαθορισμένης βλάβης
• Ελαχιστοποιεί τον τραυματισμό των ανατομικών δομών

Η Εθνική Υπηρεσία Αεροναυπηγικής και Διαστήματος έχει χρησιμοποιήσει ρομποτική διαδραστικής μηχανικής καθοδήγησης στο πρωτότυπο της NASA Robonaut, που χρησιμοποιήθηκε για πρόσβαση τηλεπαρουσίας εκτός του σκάφους και στο μη επανδρωμένο Κοινό Αερόχημα Boeing X-45A που χρησιμοποιήθηκε για την αναγνώριση και βολή εχθρικών στόχων. Η εφαρμογή αυτής της μορφής ρομποτικής στη νευροχειρουργική
αναμένει την εφαρμογή των τεχνικών της μικρομηχανικής στην κατασκευή ενδοσκοπικών οργάνων. Το χειρουργικό μικροσκόπιο έχει προκαλέσει επανάσταση στην συνεργασία μεταξύ των νευροχειρουργών και των μηχανικών για την ανάπτυξη μικροηλεκτρονικών συστημάτων (SIEMENS) θα κάνει εύχρηστα τα εργαλεία της μικρομηχανικής.

Οι ηλεκτρικές προθέσεις περιλαμβάνουν διεγέρτες νωτιαίου μυελού για ανυπάκουο πόνο, διεγέρτες του πνευμονογαστρικού νεύρου για επιληψία και κατάθλιψη, εν τω βαθεί εγκεφαλικούς διεγέρτες για ανυπάκουο πόνο, διαταραχές κίνησης και διαταραχές των αισθήσεων, καθώς και αρχικές προσπάθειες για λειτουργική επανόρθωση του απωλεσμένου ελέγχου της κύστης, της λειτουργίας της όρασης και της κίνηση. Οι βιολογικές προσθέσεις περιλαμβάνουν γονιδιακή θεραπεία για γλοιώματα, εγκεφαλικά και διαταραχές κίνησης, μεταμόσχευση βλαστοκυττάρων για διαταραχές κίνησης και τεχνικές αναδόμησης ιστού για τον ίδιο τον ιστό του νευρικού συστήματος.
Είναι προφανές ότι η χρήση της βοήθειας των υπολογιστών στη νευροχειρουργική έχει ξεκινήσει μια διαδικασία που θα αλλάξει αμετάκλητα όλη τη νευροχειρουργική πρακτική.