Vergleich eines Hochs

Scientific Reports Band 13, Artikelnummer: 10867 (2023) Diesen Artikel zitieren

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Seit ihrer klinischen Umsetzung ist die mikrovaskuläre Chirurgie auf die kontinuierliche Verbesserung der Vergrößerungsinstrumente angewiesen. Eine der neueren Entwicklungen ist ein hochauflösendes dreidimensionales (3D) digitales System (Exoskop), das eine Alternative zu den modernen Operationsmikroskopen darstellt. Ziel dieser Studie war es, die Vor- und Nachteile dieser Technologie zu bewerten und sie mit ihrem Vorgänger zu vergleichen. An der Studie nahmen 14 Chirurgen mit unterschiedlichem Erfahrungsniveau teil, von denen keiner zuvor ein optisches 3D-System verwendet hatte. Sechs dieser Chirurgen führten fünf arterielle und fünf venöse Anastomosen am Hühnerschenkelmodell sowohl mit dem exoskopgeführten System VITOM 3D als auch mit dem Operationsmikroskop Pentero durch. Diese Anastomosen wurden dann hinsichtlich ihrer Qualität und Anastomosezeit bewertet. Die Teilnehmer und die anderen acht Chirurgen, die das digitale 3D-Kamerasystem für mikrochirurgische Trainingsübungen und Gefäßnähte genutzt hatten, beantworteten einen Fragebogen. Die Anastomosezeit und die Anzahl der Komplikationen waren mit dem herkömmlichen Mikroskop geringer. Die Teilnehmer bewerteten die Bildqualität mit dem herkömmlichen Mikroskop als höher, während das Sichtfeld und die Ergonomie mit dem digitalen 3D-Kamerasystem günstig waren. Exoskope sind Optiken, die für die Durchführung einfacher mikrovaskulärer Eingriffe geeignet sind und den klassischen Mikroskopen ergonomisch überlegen sind. In puncto Bildqualität und 3D-Abbildung sind sie den klassischen Mikroskopen bislang unterlegen.

Mikrochirurgie, insbesondere mikrovaskuläre Chirurgie, wird in einem breiten Spektrum chirurgischer Disziplinen eingesetzt. Voraussetzung für den Einsatz ist stets die Verbesserung und Diversifizierung der benötigten Materialien und Instrumente. Insbesondere ist die Entwicklung geeigneter Vergrößerungswerkzeuge erforderlich, um kleine Strukturen präzise bearbeiten zu können. Die ersten Aufzeichnungen über die Entdeckung und das Verständnis der Vergrößerung stammen aus Jahrhunderten vor Christus und sind mit Namen wie Archimedes, Ptolemaeus oder Seneca verbunden, die die Phänomene des Brennglases, der Vergrößerung oder der Brechungseigenschaften von Wasser1 beschreiben. Mit zunehmendem Wissen und technischer Entwicklung Verbundmikroskope wurden über Jahrtausende hinweg erstmals von den niederländischen Brillenmachern Jansen und Lippershey um 1590 konstruiert und kurz darauf durch das Hinzufügen einer dritten Linse1,2,3,4 erweitert. Dieses sogenannte Microscopium wurde im 17. Jahrhundert von Hooke und Campani verbessert und wurde unter anderem zur Untersuchung von Wunden und Narben verwendet1,2,5,6,7 Mit dem Wunsch und der Notwendigkeit einer technischen Verbesserung und Verkleinerung dieser sperrigen Instrumente wurden im Laufe der nächsten Jahrhunderte weitere Innovationen vorgenommen. Führende Persönlichkeiten bei der Entwicklung eines modernen Mikroskops waren Zeiss, Abbe und Leitz. Die enge Verbindung zwischen technischen und physikalischen Wissenschaften sowie Fertigungskompetenzen führten im späten 19. Jahrhundert zur Konstruktion und Entwicklung moderner Mikroskope, die in den sogenannten Carl-Zeiss-Werken in Oberkochen, Deutschland, hergestellt wurden8,9 Die erste aufgezeichnete Anwendung von Ein monokulares Mikroskop für operative Eingriffe am Menschen wurde 1921 vom Hals-Nasen-Ohren-Spezialisten Nylén entwickelt, das kurz darauf von seinem Abteilungsleiter Holmgren durch den Anbau eines binokularen Zeiss-Mikroskops modifiziert wurde1,10,11 Andere Disziplinen, wie die Augenheilkunde und plastische und rekonstruktive Chirurgie, folgten und übernahmen das Operationsmikroskop. Seitdem wurden weitere Anpassungen und Modifikationen vorgenommen, die die Vergrößerung verbesserten und die Nutzung dieser Mikroskope erleichterten. Dieser Wunsch nach noch mehr Verfeinerung hält bis heute an. Insbesondere Entwicklungen in der digitalen Bildverarbeitung ermöglichen ungeahnte Anwendungsmöglichkeiten im Bereich der Mikrochirurgie.

Eine neuere Entwicklung ist ein dreidimensionales (3D) Kamerasystem, das in zahlreichen Bereichen des täglichen und beruflichen Lebens Einzug gehalten hat. Dieses hochauflösende, visuell geführte 3D-System verfügt über Kameras außerhalb des Körpers in einem Abstand von 25–75 cm von der Operationsstelle. Im Vergleich zu einem modernen Operationsmikroskop zeichnet sich dieses digitale 3D-Kamerasystem durch ein kleineres und komfortableres Gerät aus und ermöglicht ein ergonomisches Arbeiten mithilfe einer 3D-Brille.

Neben der Vergrößerung ist nun ein weiteres großes Problem der (Super-)Mikrochirurgie gelöst: das physiologische Zittern. Bei vaskulären und lymphogenen Anastomosen der Lumina mit einem Durchmesser < 1,0 mm erleichtert die Eliminierung des physiologischen Zitterns die Durchführung dieses anspruchsvollen Eingriffs. In jüngster Zeit hat sich die robotergestützte Mikrochirurgie als letztes fehlendes Puzzleteil in diesem hochspezialisierten Bereich entwickelt12,13 Moderne Robotersysteme wie das „Symani-Chirurgiesystem“ verfügen nicht über eine Optik, sind aber sowohl mit klassischen Mikroskopen als auch mit Exoskopen kompatibel. Das Konzept der roboterassistierten Chirurgie im Bereich der (Super-)Mikrochirurgie basiert auf einer hervorragenden Vergrößerung und Bildqualität, die idealerweise auf digitalen Daten basieren sollte, die auf entfernte Bildschirme/Brillen übertragen werden können, um die Vorteile des ferngesteuerten Roboteraufbaus voll auszunutzen . Insbesondere für Eingriffe in Körperhöhlen, die mit herkömmlichen Mitteln nur schwer oder gar nicht zugänglich sind (Schädelbasis, Rachenraum etc.), wären exoskopbasierte Optiken der ideale Partner für Roboter. Allerdings bestehen weiterhin Vorbehalte hinsichtlich der Bildqualität und der 3D-Wahrnehmung des Exoskops im Vergleich zum herkömmlichen Binokularmikroskop.

Ziel dieser Studie war es, die möglichen Vor- und Nachteile eines exoskopgeführten 3D-Systems im Vergleich zu einem hochmodernen Mikroskop in einer In-vitro-Umgebung zu bewerten und die Ergebnisse im Kontext des aufkommenden Roboterzeitalters in der Mikrochirurgie zu betrachten (siehe Abb. 1).

Eingesetzte Technologien zur Visualisierung des chirurgischen Ziels in der Mikrochirurgie: (a) Das Operationsmikroskop als konventionelles Operationsmikroskop nach dem neuesten Stand der Technik für mikrochirurgische Anastomosen, (b) Das exoskopgeführte System als hochauflösendes visuell geführtes 3D-System mit Kameras außerhalb des Körpers in einem Abstand von 25–75 cm von der Operationsstelle, was ein komfortables und ergonomisches Arbeiten mithilfe einer 3D-Brille und eines Monitors ermöglicht.

An dieser Studie nahmen 14 Chirurgen mit unterschiedlichem Erfahrungsniveau teil, und keiner von ihnen hatte zuvor Erfahrung mit exoskopgeführter Mikrochirurgie. Sechs von ihnen (zwei fortgeschrittene und vier sehr erfahrene Mikrochirurgen), die zuvor sowohl in der Forschung als auch in der klinischen Praxis ein Standard-Operationsmikroskop verwendet hatten, folgten einem standardisierten chirurgischen Verfahren und führten insgesamt jeweils 20 End-to-End-Anastomosen durch wurden dann objektiv bewertet. Die anderen acht Chirurgen galten als Auszubildende in der Mikrochirurgie. Sie waren Teilnehmer einer 3-tägigen Mikrochirurgie-Schulung oder Angehörige der Abteilung für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie der Technischen Universität München, Klinikum rechts der Isar, mit mikrochirurgischer Grunderfahrung. Sie erhielten die Möglichkeit, mikrochirurgische Trainingsübungen und Gefäßnähte durchzuführen und beantworteten den gleichen Fragebogen, der auch den ehemaligen sechs Chirurgen gegeben wurde.

Jeder Teilnehmer erhielt eine Einweisung in die allgemeinen Eigenschaften und die verschiedenen Komponenten des digitalen 3D-Kamerasystems, um sicherzustellen, dass er mit der Bedienung vertraut ist.

Chirurgische Eingriffe wurden nach einem standardisierten Protokoll (siehe Abb. 2) und entsprechend der gesetzlichen Landesgesetzgebung durchgeführt und ausgewertet, ohne dass eine Genehmigung der institutionellen Ethikkommission der Technischen Universität München, Klinikum rechts der Isar, erforderlich war. Sechs Teilnehmer führten 10 arterielle und 10 venöse Anastomosen mit dem Operationsmikroskop Typ OPMI® Pentero® (diente als Referenz; INFRARED 800; Carl Zeiss Meditec AG; Oberkochen, Deutschland) und dem exoskopgeführten 3D-System (Karl Storz GmbH; Tuttlingen, Deutschland) durch. Deutschland) im Hähnchenschenkelmodell mit einer 10–0 Ethilon-Naht (10–0 Ethilon®, Ethicon; Norderstedt, Deutschland)14 Alle Teilnehmer verwendeten die gleichen mikrochirurgischen Instrumente und Geräte, die für die Anastomose erforderlich sind (S&T AG; Neuhausen, Schweiz). Gekühlte Hähnchenschenkel (EDEKA Bio WWF Hähnchenschenkel 1 kg) wurden in einem nahegelegenen Supermarkt bezogen und nach erfolgreichem Abschluss der chirurgischen Eingriffe und Untersuchungen in einem geeigneten Behälter entsorgt.

Aufbau der Studie.

Die Zeit in Minuten pro arterieller und venöser Anastomosen sowie die Anzahl der durchgeführten Nähte wurden registriert und die Zeit pro Naht in Minuten berechnet. Jede der Anastomosen wurde dann randomisiert und unabhängig von einem verblindeten Mikrochirurgen anhand ihrer Durchgängigkeit und der Frage, ob die Rückwand angenäht und die Adventitia eingenäht worden war, bewertet (siehe Abb. 3). Die Durchgängigkeit der Anastomosen hing direkt davon ab, ob die Hinterwand angenäht war und wurde daher nur dann erkannt, wenn dies nicht der Fall war.

Anastomosen der Arterie (A) und Vene (V), wie sie von den Teilnehmern am Hühnerschenkelmodell durchgeführt wurden. Die Arterie wurde geöffnet, um die Qualität der Nähte und ihre Durchgängigkeit zu beurteilen.

Jeder Teilnehmer wurde gebeten, seine Erfahrungen mit einem Operationsmikroskop zu beschreiben, und seine Meinung zu den beiden Systemen wurde mit einem Fragebogen bewertet, der aus 10-stufigen Items auf einer Likert-Skala bestand (1 = trifft überhaupt nicht zu, 10 = trifft völlig zu). Handhabung, Sicht, Ergonomie, Vergrößerung und Praktikabilität (Tabelle 1).

Die Teilnehmer wurden außerdem gebeten, in Freitextform etwaige Vorteile eines der beiden Systeme gegenüber dem anderen zu beschreiben und etwaige Probleme zu benennen, auf die sie bei der Verwendung des Digitalkamera-3D-Systems gestoßen sind.

Vor der Durchführung des Fragebogens wurde von allen Teilnehmern eine schriftliche Einverständniserklärung eingeholt.

Die Daten wurden mit IBM SPSS Statistics für Windows Version 23.0 (IBM Corp., Armonk, NY, USA) analysiert. Die Zahlen wurden mit Excel® (Microsoft Excel® 14.2.3 für Mac, Microsoft Corp., Redmond, WA, USA) generiert. Der Wilcoxon-Test wurde verwendet, um die Hypothese zwischen Anastomosen, die mit dem Operationsmikroskop Typ OPMI® Pentero® und VITOM® 3D-Exoskop durchgeführt wurden, und den Antworten der Teilnehmer auf die Fragen zu testen, die im direkten Vergleich der beiden Systeme standen. Alle statistischen Hypothesentests wurden auf explorativen zweiseitigen 5 %-Signifikanzniveaus durchgeführt. Um etwaige Tendenzen in den Antworten der Teilnehmer zu erkennen, wurde eine qualitative Auswertung des restlichen Fragebogens durchgeführt.

Alle Methoden wurden in Übereinstimmung mit den relevanten Richtlinien und Vorschriften durchgeführt.

Die mittlere Dauer der Anastomose und per Naht durch jeden der sechs Teilnehmer zusammen mit ihrem entsprechenden Bereich und der Inzidenz von Rückwandverklemmungen oder intraluminaler Adventitia bei jeder Modalität sind in Tabelle 2 aufgeführt.

Der Zeitaufwand für die Anastomose am arteriellen Gefäß war mit dem Digitalkamera-3D-System höher (med = 10,4 min [8,9–29,4]) als mit dem Operationsmikroskop (med = 9,2 min [6,9–28,5]). Laut Wilcoxon-Test wurde ein signifikanter Unterschied mit starkem Effekt festgestellt (p = 0,046, r = 0,81). Ebenso benötigten die Teilnehmer für die venösen Anastomosen mit dem Digitalkamera-3D-System im Durchschnitt mehr Zeit (med = 13,2 min [9,8–34,5]) als mit dem Operationsmikroskop (med = 12,0 min [7,1–34,9]). Im Gegensatz zu den Arterien konnte kein signifikanter Unterschied festgestellt werden (p = 0,116, r = 0,64) (siehe Abb. 4).

Mediane Zeit [s] in Minuten, die jeder der sechs Chirurgen für seine arteriellen und venösen End-to-End-Anastomosen am Operationsmikroskop (OM) und am digitalen 3D-Kamerasystem (3D) benötigte. Die Nummern 1 und 2 stehen für Chirurgen mit fortgeschrittenen und die Nummern 3–6 für Chirurgen mit professionellen mikrochirurgischen Fähigkeiten.

Dementsprechend benötigten die Teilnehmer bei der Durchführung arterieller Anastomosen mit dem Operationsmikroskop weniger Zeit pro Knoten (med = 1,2 min [0,9–3,1]) als mit dem Digitalkamera-3D-System (med = 1,3 min [1,2–3,2]), und es besteht ein signifikanter Unterschied mit einem starken Effekt beobachtet wurde (p = 0,046, r = 0,81). Bei venösen Anastomosen waren die Teilnehmer bei Verwendung des Operationsmikroskops ebenfalls schneller pro Naht (med = 1,3 min [0,9–3,1]) als bei Verwendung des Digitalkamera-3D-Systems (med = 1,5 min [1,2–2,9]), aber der Unterschied war nicht signifikant (p = 0,173, r = 0,56).

Von allen arteriellen Anastomosen im Digitalkamera-3D-System (med = 0,0 [0,0–1,0]) war nur bei einem Gefäß die hintere Wand angenäht. Beim Operationsmikroskop (med = 0,0 [0,0–0,0]) war dies nie der Fall. Ein signifikanter Unterschied wurde nicht gefunden (p = 0,317, r = 0,41). Bei venösen Anastomosen nähen die Teilnehmer die hintere Wand häufiger mit dem Digitalkamera-3D-System (med = 1,5 [0,0–3,0]) als mit dem Operationsmikroskop (med = 0,0 [0,0–2,0]). Auch hier war der Unterschied nicht signifikant (p = 0,063, r = 0,76).

Die Adventitia der Arterien wurde bei Verwendung des Digitalkamera-3D-Systems häufiger angenäht (med = 1,0 [0,0–3,0]) als bei Verwendung des Operationsmikroskops (med = 0,5 [0,0–1,0]), und es gab keinen signifikanten Unterschied gefunden (p = 0,102, r = 0,67). Bei venösen Anastomosen konnte keine eindeutige Tendenz hinsichtlich der Überlegenheit eines der Systeme festgestellt werden: Operationsmikroskop (med = 1,5 [0,0–3,0]) und Digitalkamera-3D-System (med = 1,0 [0,0–4,0]). In diesem Aspekt wurde kein signifikanter Unterschied festgestellt (p = 1,00, r = 0,00).

Alle 14 Teilnehmer beantworteten den 23 Punkte umfassenden Fragebogen. Die Teilnehmer empfanden die allgemeine Handhabung mit dem Digitalkamera-3D-System als angenehmer (med = 7,0 [2,0–9,0]) als mit dem Operationsmikroskop (med = 6,5 [1,0–9,0]), es konnte jedoch kein signifikanter Unterschied festgestellt werden (p = 0,578). , r = 0,15). Das Sichtfeld des digitalen Kamera-3D-Systems (med = 8,0 [7,0–10,0]) wurde ebenfalls besser bewertet als das des Operationsmikroskops (med = 8,0 [4,0–10,0]), und es wurde ein signifikanter Unterschied festgestellt (p = 0,063, r = 0,50).

Alle Teilnehmer bewerteten die Bildqualität mit dem Operationsmikroskop höher (med = 9,0 [7,0–10,0]) als mit dem Digitalkamera-3D-System (med = 7,0 [3,0–8,0]). Der Unterschied erwies sich als signifikant und der Effekt war stark (p = 0,001, r = 0,89).

Die Ergonomie war mit dem Digitalkamera-3D-System (med = 9,0 [4,0–10,0]) besser als mit dem Operationsmikroskop (med = 6,5 [3,0–8,0]). Auch hier zeigte sich ein signifikanter Unterschied mit starkem Effekt (p = 0,014, r = 0,66).

Den Teilnehmern fiel es jedoch leichter, unterschiedliche Gewebeschichten am Operationsmikroskop (med = 8,5 [7,0–10,0]) zu erkennen als am Digitalkamera-3D-System (med = 7,5 [6,0–9,0]). Auch dieser Unterschied war signifikant und der Effekt stark (p = 0,011, r = 0,68).

Die Auge-Hand-/Auge-Instrument-Koordination schien sowohl mit dem Operationsmikroskop (med = 3,0 [1,0–8,0]) als auch mit dem Digitalkamera-3D-System (med = 3,0 [1,0–10,0]) problemlos zu funktionieren. Dementsprechend konnte kein signifikanter Unterschied festgestellt werden (p = 0,478, r = 0,19) (siehe Abb. 5).

Verteilung der Antworten der Teilnehmer auf die Fragen zum direkten Vergleich der beiden Systeme. rot = digitales 3D-Kamerasystem, blau = Operationsmikroskop.

Von den Teilnehmern hatten fünf nur begrenzte Erfahrung im Umgang mit einem Operationsmikroskop, drei waren mäßig erfahren und der Rest schätzte ihre Erfahrung als hoch oder sehr hoch ein. Bei der ersten Nutzung des Digitalkamera-3D-Systems erlebten die Teilnehmer gemischte Schwierigkeitsgrade. Allerdings empfanden viele Chirurgen die anfängliche Verwendung des Exoskops als einfacher und natürlicher als die erste Verwendung eines Standard-Operationsmikroskops, insbesondere nachdem sie einige Erfahrungen mit letzterem gesammelt hatten. Sechs der Teilnehmer empfanden die Bildqualität der beiden Systeme als nicht vergleichbar.

Obwohl die meisten Teilnehmer eine Verschlechterung der Bildqualität und eine deutliche Kameraverzögerung bei der Verwendung höherer Zoomstufen mit dem Digitalkamera-3D-System bemerkten, empfanden alle bis auf einen das 3D-Bild als mit der realen Situation vergleichbar Die erreichbare Zoomstufe sollte für die Anastomose kleiner Gefäße oder sogar die Nervenrekonstruktion ausreichend sein. Dementsprechend hielten sie es auch für mikrochirurgische Eingriffe für ausreichend. Während einige der Chirurgen mit der ungefilterten Umgebung während der Verwendung des 3D-Digitalkamerasystems zu kämpfen hatten, empfanden andere dies nicht als Ablenkung.

Die Auswertung sowohl der objektiven Operationsleistung als auch der subjektiven Eindrücke zielte darauf ab, die Vor- und Nachteile des 3D-Systems im Vergleich zum Standard-Operationsmikroskop zu ermitteln. Die Operationsergebnisse hinsichtlich der Operationszeit zur Durchführung einer Anastomose waren mit dem Operationsmikroskop deutlich kürzer als mit dem digitalen 3D-Kamerasystem. Darüber hinaus war die Komplikationsrate bei der Durchführung einer Anastomose (Rückwand zugenäht und Adventitia eingenäht) bei Verwendung des digitalen 3D-Kamerasystems höher, allerdings statistisch nicht signifikant. Diese Ergebnisse könnten darauf hindeuten, dass das digitale 3D-Kamerasystem dem Operationsmikroskop hinsichtlich wertvoller Operationszeit und vermeidbaren Komplikationen unterlegen ist. Allerdings kann die Implementierung eines neuen Betriebssystems die Operationszeit verlängern und die Durchführung bekannter Verfahren bei Erstanwendungen erschweren, was zu Komplikationen führen kann. Diese Überlegung wird durch die Ergebnisse von Sassu et al. gestützt, die mehrere Anastomosen in der Oberschenkelarterie einer Ratte durchführten und dabei eine Verkürzung der Operationszeit um > 30 % im Vergleich zur Erstanwendung feststellten15.

Die Fragebogenbefragung der Studienteilnehmer ergab unterschiedliche Ergebnisse (siehe Tabelle 3). Die Bildqualität und die Unterscheidung verschiedener Gewebeschichten erwiesen sich im Operationsmikroskop als deutlich besser, insbesondere bei höheren Zoomstufen, was mit abnehmendem Gefäßdurchmesser immer wichtiger wird. Bei höheren Zoomstufen nahm die Bildqualität des digitalen 3D-Kamerasystems merklich ab, wurde unscharf und begann zu ruckeln.

Andere Studien haben über den gleichen Eindruck berichtet16,17 Dies könnte durch die direkte Übertragung visueller Eindrücke im Operationsmikroskop ohne die Hilfe einer Kamera und des erforderlichen Überwachungsbildschirms verursacht werden. Es überrascht nicht, dass das Sichtfeld und die Ergonomie beim digitalen 3D-Kamerasystem besser bewertet wurden. Mehrere Studien und Berichte verschiedener Fachgebiete in unterschiedlichen Anwendungskonfigurationen haben diese Beobachtung bestätigt18,19,20,21,22 Dieser Vorteil könnte durch die Kombination des digitalen 3D-Kamerasystems mit zusätzlichen Technologien wie robotergestützten mikrochirurgischen Systemen, der neuesten Entwicklung in diesem Bereich, noch verstärkt werden Mikrochirurgische Geräte23 Mikrochirurgische Eingriffe, die sich aufgrund der Gefäßgröße, der Erreichbarkeit oder anderer widriger Umstände unter Verwendung eines Standardansatzes und eines Operationsmikroskops als besonders schwierig erweisen, wurden durch den Einsatz eines digitalen 3D-Kamerasystems, implementiert in einem Exoskop oder (flexiblen) Endoskop, erleichtert . Ihre Kombination ähnelte auch einem weiteren Schritt in der Geschichte der Roboterchirurgie im Allgemeinen und der Robotertelechirurgie im Besonderen.12 Obwohl der Anwendungsbereich noch begrenzt ist, wird die vollständige Trennung des Fachwissens, d. h. des Chirurgen, vom Operationsbereich durch den Ersatz von a ermöglicht Standardmikroskop mit digitalem 3D-Kamerasystem.

Neben unseren statistischen Ergebnissen unterstreicht diese Studie darüber hinaus die Notwendigkeit einer intensiven mikrochirurgischen Ausbildung als Grundlage, mit deren Hilfe ein so hohes Maß an mikrochirurgischer Kompetenz erreicht werden kann. Für eine objektive Beurteilung der Anastomosen haben wir deren Durchgängigkeit auf standardisierte Weise bewertet, was häufig als objektiver qualitativer Parameter angesehen wird, der als Ersatz für die Beschreibung des Anastomosenerfolgs verwendet wird24,25 Konkret untersuchten wir, ob die Rückwand eines Gefäßes angenäht war und wenn die Adventitia, die das Gefäß normalerweise umlaufend umgibt, versehentlich in das Gefäßlumen eingenäht wurde. Der Befund, dass die Rückwand 13-mal und die Adventitia 27-mal im Gefäßlumen angenäht wurde (Tabelle 2), aller 120 Anastomosen, die während einer experimentellen Studie unter äußerst günstigen Voraussetzungen im Vergleich zu normalen Bedingungen im Operationssaal durchgeführt wurden, zeigt dies Bedeutung einer effizienten und konstanten mikrochirurgischen Ausbildung. In dieser Studie wurden beide Systeme, das Operationsmikroskop und das digitale 3D-Kamerasystem, mit großen Bildschirmen ausgestattet, die als Beobachtungs- und Demonstrationsinstrumente für die Ausbildung von Studenten und jüngeren Chirurgen dienen und somit den Zweck der mikrochirurgischen Ausbildung erfüllen, wie zuvor von De Virgilio gezeigt26.

Dennoch weist diese Studie einige Einschränkungen auf. Die begrenzte Zahl der Chirurgen und deren subjektiv wahrgenommene Eindrücke und Meinungen lassen möglicherweise keine eindeutigen Schlussfolgerungen zu, die zu einer eindeutigen Empfehlung für eines der beiden optischen Systeme führen, obwohl die chirurgischen Daten auf einen gewissen Vorteil des herkömmlichen optischen Mikroskops schließen lassen. Da wir den Einsatz eines digitalen 3D-Kamerasystems in einer experimentellen Umgebung außerhalb des Operationssaals und seinen besonderen Bedingungen untersucht haben, kann jedoch keine unbedachte Weitergabe an einen Antrag auf eine mikrochirurgische Operation an einem Patienten erfolgen, auch wenn mehrere Studien vielversprechende Berichte ergeben haben und deren Ergebnisse16,19,20,27,28 Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um die Vergleichbarkeit zwischen 3D-Systemen und herkömmlichen Mikroskopen in ihrer klinischen Anwendung zu bewerten, idealerweise unter Einbeziehung einer größeren Anzahl von Chirurgen, die im Vorfeld der Studie Erfahrung mit beiden Systemen haben.

Die Werkzeuge für die Mikrochirurgie wurden kontinuierlich weiterentwickelt, und das digitale 3D-Kamerasystem wird nicht das letzte sein. Allerdings scheinen technische Verbesserungen und eine längere Umsetzung in die Praxis notwendig zu sein, bevor es sich als hochmodernes Gerät im Operationssaal durchsetzen kann. Mit diesen Anpassungen könnten seine ergonomischen Vorteile, insbesondere in Kombination mit anderen Technologien wie Operationsrobotern oder implementierten Endoskopen, eine gleichwertige Koexistenz oder zumindest einen teilweisen Ersatz des Standard-Operationsmikroskops rechtfertigen.

Alle während dieser Studie generierten oder analysierten Daten sind in diesem veröffentlichten Artikel enthalten.

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Open-Access-Förderung ermöglicht und organisiert durch Projekt DEAL.

Diese Autoren haben gleichermaßen beigetragen: Andreas M. Fichter und Constantin T. Wolff.

Klinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie, Medizinische Fakultät, Technische Universität München, Klinikum Rechts Der Isar, Ismaninger Straße 22, 81675, München, Deutschland

Andreas M. Fichter, Constantin T. Wolff, Alex Grabenhorst, Leonard H. Koss, Achim von Bomhard, Markus Nieberler, Klaus-Dietrich Wolff & Lucas M. Ritschl

Klinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie, Universität zu Köln, Kerpener Straße 62, 50937, Köln, Deutschland

Leonard H. Koss

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CW und AG verfassten den Hauptmanuskripttext und AG bereitete Abbildungen und Tabellen vor. CW, AF, LH, AB, MN, LR führten die wichtigsten chirurgischen Eingriffe durch. CW, AG und AF haben den Fragebogen entwickelt. AG führte eine statistische Analyse durch. CW und AG führten eine Literaturrecherche durch. AF und LR haben das Manuskript aktualisiert. Alle Autoren haben das Manuskript überprüft.

Korrespondenz mit Constantin T. Wolff.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Fichter, AM, Wolff, CT, Grabenhorst, A. et al. Vergleich eines hochauflösenden dreidimensionalen Digitalkamerasystems mit einem herkömmlichen Operationsmikroskop der neuesten Generation für mikrochirurgische Anastomosen. Sci Rep 13, 10867 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-37530-1

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Eingegangen: 23. Januar 2023

Angenommen: 22. Juni 2023

Veröffentlicht: 05. Juli 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-37530-1

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