计算机辅助导航在颅脑手术中的应用(2)

http://www.100md.com 2003年9月26日 好医生

     3.工作原理

    导航系统的核心部分主要包括:

    1)计算机图像处理系统;

    2)具有红外线发射装置的探针和红外线相机;

    3)联系以上两部分的信号传递系统。

    其工作原理则主要包括以下几方面:

    1)由计算机系统接收带有定位信息的平面影像, 完成三维重建, 建立坐标系, 类似于经典立体定向技术中的构建立体框架的过程。操作者可以由此确定病变区域和手术路径的相对坐标, 完成虚拟规划。

    2)建立图像处理系统和红外线发射接收系统之间的联系, 通过红外线信号的发射与接收, 建立起实际解剖坐标系与虚拟影像坐标系之间的对应关系。

    3)在以上基础上, 通过红外线信号的双向传递,可以移动探针通过影像坐标变化动态反馈实际解剖位置变化引导手术者寻找和切除病变。

    某些厂家生产的设备以电磁波取代红外线传感装置，可以避免因红外线只能以直线传播而产生的术中遮挡造成的不便，但基本原理相同。

    四.操作流程

    具体的操作流程主要可以分成两个部分：术前准备和术中操作。现分别介绍如下：

    (一)术前准备(未包含常规的术前准备)

    (1) 根据术前影像资料确定基本手术入路，在头皮表面粘贴特制定位标记物(Marker) 4~8个。 标记物应接近病变区域，不要位于同侧，不要位于同一轴位平面，尽量粘贴在顶结节、颞骨乳突、额部等头皮活动性小的地方，避免粘贴在后枕部。

    (2) 薄层CT或MR增强扫描：通常取轴位，间隔1~2mm。

    (3) 图像数据通过网络或数据磁带等介质传输到计算机图形工作站中，进行分析处理，完成图像的三维重建。根据重建的图像确定病变的准确位置和边界，分析病变及其周围的解剖关系，设计手术入路。

    (4) 手术当日，病人进入手术室后，实施常规麻醉后安装头架固定患者头部，以连接支架将参考环安装于头架上，连接探针并注册。

    (5) 定位标记联合注册：用探针注册患者头部定位标记，计算机以此计算出与虚拟影像对应的头颅坐标系。此时可以进行手术切口设计：导航下用有线探针在患者头皮上描出病变投影边界，据此设计手术切口。

    (二) 术中操作

    (1) 无菌设备连接注册：头皮常规消毒铺巾后，安装消毒的头颅参考环，并进行注册。

    (2) 导航下病变切除：在术中可以使用探针动态反馈术中到达的位置和病变切除情况，在实时监测下寻找病变及其边界，在最小的损伤下切除病变。(王德江)

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