Use of navigation technologies in the installation of external ventricular drainage in patients with severe combined traumatic brain injury

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The study investigated the possibilities and effectiveness of surgical navigation in the installation of external ventricular drainage in patients with severe combined traumatic brain injury. In total, 41 patients were examined, and in those with urgent indications during the first period of traumatic illness, external ventricular drainage was installed (up to 2 days). All patients were divided into the main group (n = 14) and control group (n = 27). In the main group, external ventricular drainage was installed using surgical navigation. The control group underwent surgery without surgical navigation. According to the treatment results of the main group, the use of surgical navigation during the introduction of ventricular drainage significantly increased the accuracy of its installation and reduced the number of complications and rechecks. The accuracy of ventricular drainage installation was improved by 35%. Thus, out of 13 drainage installations, 12 (92.3%) had an optimal position, and 1 had a satisfactory position because its tip had a deviation of 2 mm; however, this drainage did not require re-examination, performing its function. Moreover, in the control group using the classical “free hand” technique, out of 21 cases with drainage installed, only 12 (57.1%) had an optimal position, 9 (42.9%) drains were rechecked because of deviation from the specified trajectory over 3 mm, and 4 (19%) required repeated rechecking (p = 0.039). The main causes of errors and complications of the surgical treatment of patients with craniocerebral injuries are related to the difficulties in installing ventricular drainage, namely, inaccurate positioning of the drainage tip, placement of the drainage in the brain substance at a distance from the planned point (28.6%), the drainage is going beyond the ventricular system of the brain (14.3%), re-drainage during the operation (44.4%), which often (42.9%) leads to incorrect introduction of the drainage into the ventricular system of the brain. Thus, the application of the navigation technology technique when installing drains into the ventricular system of the brain is very effective in the treatment of patients with severe combined traumatic brain injury. This innovative technique for ventricular drainage in severe combined traumatic brain injury will reduce the frequency of errors and complications associated with repeated drains, which is fundamentally important in unstable patients with multiple traumas. The navigation system allows for accurate installation of the drainage to the planned location from the first attempt.

About the authors

Vadim I. Badalov

Kirov Military Medical Academy

Email: vadim_badalov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8461-2252
SPIN-code: 9314-5608
Scopus Author ID: 6504224287
ResearcherId: V-1487-2017

MD, Dr. Sci. (Med.), professor

Russian Federation, Saint Petersburg

Pavel K. Tyulikov

Kirov Military Medical Academy

Email: tiulikov.pav@mail.ru
ORCID iD: 0009-0006-1669-7836
ResearcherId: ISS-0816-2023

cadet

Russian Federation, Saint Petersburg

Vladislava S. Mityunina

The S.M. Kirov Military Medical Academy of the Ministry of Defense of the Russian Federation, St. Petersburg, Russia

Email: vmityunina01@gmail.com
ORCID iD: 0009-0008-7703-7908
ResearcherId: ISB-6351-2023

cadet

Russian Federation, 194175, Russia, St. Petersburg, Akademika Lebedeva str., 6.

Maxim I. Spitsin

Kirov Military Medical Academy

Email: dr.spicynm2@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2059-7399
SPIN-code: 5303-7104
ResearcherId: ISS-0739-2023

MD, MD, Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Saint Petersburg

Konstantin E. Korostelev

Kirov Military Medical Academy

Email: neuro-koro@mail.ru
ORCID iD: 0009-0009-1321-9363
SPIN-code: 8004-0658
ResearcherId: ISS-1011-2023

MD, Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Saint Petersburg

Konstantin V. Tyulikov

Kirov Military Medical Academy

Email: sekr@emergency.spb.ru
ORCID iD: 0000-0002-4700-889X
SPIN-code: 6047-9941
ResearcherId: ISS-0358-2023

MD, Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Saint Petersburg

Roman V. Yarmoshuk

Kirov Military Medical Academy

Email: ryarmoshuk@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0002-8270-4903
SPIN-code: 1928-0023
ResearcherId: ISS-0755-2023

surgeon

Russian Federation, Saint Petersburg

Vladimir S. Zhukov

Kirov Military Medical Academy

Email: borh.tri-galki@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0006-1027-2474
ResearcherId: ISS-0762-2023

cadet

Russian Federation, Saint Petersburg

Ismail K. Ismailov

Kirov Military Medical Academy

Author for correspondence.
Email: ismailov.iskh@mail.ru
ORCID iD: 0009-0000-0582-0575
SPIN-code: 9337-2360
ResearcherId: ISS-0771-2023

cadet

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Bel’skikh AN, Samokhvalov IM, editors. Ukazaniya po voenno-polevoi khirurgii. Moscow, 2013. 474 p. (In Russ.).
  2. Vishnevskii AG, Andreev EM. Naselenie Rossii v pervoi polovine novogo veka. Voprosy Ekonomiki. 2001;(1):27–44. (In Russ.).
  3. Badalov VI, Korostelev KE, Sen’ko IV. Sovremennyi podkhod v lechenii sochetannykh travm pozvonochnika. Proceedings of the IV Congress of neurosurgeons of Russia. Moscow, 2006. P. 6–7. (In Russ.).
  4. Agadzhanyan VV, Kravtsov SA. Polytrauma, the ways of development. Polytrauma. 2015;(2):6–12. (In Russ.).
  5. Ovsyannikov DM, Chekhonatsky AA, Kolesov VN, Bubashvili AI. Social and epidemiological aspects of craniocerebral trauma (review). Saratov Journal of Medical Scientific Research. 2012;8(3): 777–785. (In Russ.).
  6. Capizzi A, Woo J, Verduzco-Gutierrez M. Traumatic brain injury: An overview of epidemiology, pathophysiology, and medical management. Med Clin North Am. 2020;104(2):213–238. doi: 10.1016/j.mcna.2019.11.001
  7. Konovalov AN, Potapov AA, Likhterman LB. Patogenez, diagnostika i lechenie cherepno-mozgovoi travmy i ee posledstvii. Voprosy neirokhirurgii. 2004;(4):18–25. (In Russ.).
  8. Grin’ AA. Khirurgicheskoe lechenie bol’nykh s povrezhdeniem pozvonochnika i spinnogo mozga pri sochetannoi travme [dissertation]. Moscow, 2008. 320 p. (In Russ.).
  9. Krylov VV. Cherepno-mozgovaya travma (printsipy diagnostiki i lecheniya). Intensivnaya terapiya tyazheloi cherepno-mozgovoi travmy. Moscow, 2004. P. 3–14. (In Russ.).
  10. Bullock MR, Chesnut R, Ghajar J, et al. Surgical management of acute subdural hematomas. Neurosurgery. 2006;58(3):16–24. doi: 10.1227/01.NEU.0000210364.29290.C9
  11. Werner C, Engelhard K. Pathophysiology of traumatic brain injury. Br J Anaesth. 2007;99(1):4–9. doi: 10.1093/bja/aem131
  12. Badalov VI, Spitsyn MI, Korostelev KE, et al. Navigational technologies in injury surgery. Russian military medical journal. 2021;342(9):30–40. (In Russ.). doi: 10.52424/00269050_2021_342_9_30
  13. Shaklunov AN. Bezramnaya neironavigatsiya v neotlozhnoi neirokhirurgii vnutrimozgovykh krovoizliyanii [dissertation]. Moscow; 2013. 134 p. (In Russ.).
  14. Kakarla UK, Chang SWM, Theodore N, et al. Safety and accuracy of bedside external ventricular drain placement. Neurosurgery. 2008;63(1):ONS162-166. doi: 10.1227/01.neu.0000335031.23521.d0

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. 3D model of the head injury zone: а — registration using an overhead mask (chip with infrared radiation sensors); b — facial reconstruction

Download (190KB)
3. Fig. 2. Registration with X-ray-contrast markers: a — radiopaque markers built on a computed tomography image; b — schematic representation of the location of markers on the head

Download (172KB)
4. Fig. 3. Additional marks on the surgical intervention area: a — registration of anatomical landmarks; b — target points applied by the pointer

Download (214KB)
5. Fig. 4. 3-D model of the patient’s head with entry points and a target point: a — direction vector of the stiletto; b — entry point

Download (205KB)
6. Fig. 5. Registration of the toolkit: a — tracker registration; b — registered tracker in the navigation tracking camera field; c — registration of the start tracker

Download (279KB)
7. Fig. 6. Active device with adaptive tip

Download (184KB)
8. Fig. 7. Installation of drains outside the ventricular system of the brain: а — the tip of the drainage is located in the brain substance of the frontal lobe near the edge of the anterior horn of the lateral ventricle; b — the end of the drainage is located in the projection of the Monroe hole

Download (231KB)

Copyright (c) 2023 Eco-Vector



Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».