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计算机导航技术辅助脊柱外科复杂手术 .doc
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    计算机导航技术辅助脊柱外科复杂手术

    田 伟

    北京积水潭医院脊柱外科 100035

    目的

    脊柱外科手术近年由于工业技术的进步得到了很大的发展,但是脊柱由于本身特点或后 天因素,在部分病例结构复杂,固定和减压手术仍然难度和危险性很高。我们在 2002 年引进 了红外线主动诱导计算机辅助三维导航系统。到 2004 年 6 月已经实施各种复杂脊柱外科手术 9 0 例。使得手术部位的确定变得简单,手术时间缩短,手术的安全性明显提高。

    材料和方法

    2002 年 12 月至 2004 年 6 月,我们共施行红外线主动诱导计算机辅助三维导航下脊柱外科 手术 90 例。手术选择:环枢椎固定手术 16 例,颈椎椎弓根钉固定手术 37 例( 224 枚螺钉), 上胸椎椎弓根固定手术 9 例,胸腰椎后凸畸形矫正手术 16 例,多次腰椎手术后再手术等复杂 结构的脊柱外科手术 12 例。男性 53 例,女性 37 例。年龄: 12 ~ 70 岁,平均年龄 46 岁。手术方 法:腰椎由于椎弓根较粗,术中透视比较容易,除非畸形明显,正侧 X 线片判断位置困难的 病例外,均使用 2 维导航技术,其余使用 3 维导航技术。

    使用 2 维导航的病例,在术中暴露棘突和椎板后,先将患者示踪器牢固固定在合适的棘 突上,并注册各种示踪工具,用 C 型臂拍摄正侧位片,并分别采集到导航设备里,撤除 C 型臂 。即可开始手术。用示踪器确认椎弓根在正位和侧位的准确位置后,按照一般的椎弓根方法 打开通道,只是锥子和开路器均是带失踪器的特殊器械。整体操作比一般方法要快,更重要 的是能够在正常参考结构消失或无法辨认的困难病例,显示威力,迅速找到准确位置。

    使用 3 维技术的病例,术前进行螺旋 CT 扫描,对需要固定的手术部位都要包括在内。尽 可能的断层薄一些,这样重建的图象比较细致准确。术中进行每个示踪器注册,然后进行 3 ~ 4 个关键点注册,再进行 30 个点以上的面注册。成功比较容易而快速。

    颈椎的病例术后均进行了 CT 的检查,并和过去进行的用单纯 G 型或 C 型臂透视下先后进行 了 272 枚颈椎椎弓根螺钉固定结果进行对比。

    结果

    除一例因为患者示踪器术中位置移动,导致导航失败,其余病例无论是两维,还是三维 导航的临床准确率都达到 100% 。位置误差率 0.23 ~ .56mm (导航仪自动计算)。我们曾经使 用单纯 G 型或 C 型臂透视下先后进行了 272 枚颈椎椎弓根螺钉固定,其中有 29 枚( 10.7% )位置 不满意,本次的颈椎椎弓根病例 37 例 224 枚螺钉只有 4 枚不满意( 1.7% ),相比之下得到满意 结果。

    讨论

    1. 导航的方法和意义

    1955 年出现了第一台立体定向仪。 1992 年出现了首台机器人显微镜手术导航仪。 1995 年 Amiot 等人发表了计算机导航下的椎弓根固定术。

    生活空间没有绝对的坐标系,三维空间确定位置,必须有参考点,根据参考点确定对象 的相对关系。由此原理发展的技术如:巡航导弹的卫星定位技术就是利用地面固定标志作为 参考点,将实际地形和预先储存的虚拟地形图通过卫星进行照合,使导弹能够进行三维空间 的精确打击。脊柱外科的导航是根据这一原理发展而来的技术,因此就有基准点的建立,多 点参考点的照合 ......

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