外科手术计算机辅助导航技术

外科手术计算机辅助导航即利用计算机图形图像技术对放射影像学资料进行处理 ,重建二维或三维的医学图像模型 ,同时结合各种空间定位技术 ,在医师的双眼、手术工具及患者的头部之间建立一个实时的环路 ,实现手术过程中器械位置的实时或准实时显示。我们综述了外科手术计算机辅助导航系统的发展历史和研究现状 (重点阐述了其系统结构和关键技术 ,包括空间定位技术、图像处理与显示技术、系统配准技术、头部定位技术等 (最后给出了手术导航系统的发展趋势     

计算机辅助手术系统

计算机辅助手术是近年来在国际上发展迅速的一个领域 ,它对于确定病灶位置、制定最佳手术方案和保证手术成功等都具有十分重要的意义。本文沿着计算机辅助手术的发展轨迹 ,从系统组成和临床应用两大方面详细介绍了计算机辅助手术系统 (CAS)的发展状态 ,并给出了目前商业化的导航系统。最后对计算机辅助手术的发展作了展望。     

计算机辅助手术系统

计算机辅助手术是近年来在国际上发展迅速的一个领域,它对于确定病灶位置,制定最佳手术方案和保证手术成功等都具有十分重的意义。本文沿着计算机辅助手术的发展轨迹,从系统组成和临床应用两大方面详细介绍了计算机辅助手术系统（CAS）的发展状态,并给出了目前商业化的导航系统,最后对计算机辅助手术的发展作了展望。     

计算机辅助口腔种植手术实时导航系统的研究与实现

讨论了计算机辅助口腔种植手术实时导航系统IGOIS的几大关键技术,包括采用Marching Cubes算法与大规模三角网格简化算法实现医学图像三维重建;采用计算机图形图像学技术开发口腔种植手术规划软件模块;制作聚丙烯树脂模板,并采用ICP算法实现点对点转换的无创配准功能;采用Visual C 及VTK为开发工具开发完成IGOIS实时导航软件系统等.最后以一例患者的快速原型模型为实验对象,完成了口腔种植手术导航实验,结果表明该系统可指导临床医生在复杂条件下植入种植体,对于提高种植手术质量与精度,具有重要意义.     

计算机辅助导航下膝关节后交叉韧带重建的现状和展望

背景:随着现代膝关节镜技术的发展与完善,镜下后交叉韧带重建技术已是目前学术界所公认的手术方法。计算机导航系统辅助下的重建定位精确、稳定性和可重复性高,通过对计算机辅助系统的进一步完善,计算机导航辅助下的关节镜手术将会成为后交叉韧带重建的又一个里程碑。目的:阐述近年来后交叉韧带重建的治疗进展,探讨计算机导航系统在后交叉韧带重建中的应用。方法:第一作者应用计算机检索1989-11/2009-06 PubMed数据库(网址http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed)相关文章,检索词为"computer navigation,posterior cruciate ligament,reconstruction",并限定文章语言种类为English。同时计算机检索1989-11/2009-06中国期刊全文数据库(网址http://www.wanfangdata.com.cn)相关文章,检索词为"计算机导航,后交叉韧带,重建",并限定文章语言种类为中文。共检索到文献112篇。结果与结论:后交叉韧带由于解剖位置特殊,功能重要,在损伤后如何精确的重建后交叉韧带一直是关节镜医生致力解决的难题。随着20世纪计算机科技的迅猛发展,计算机辅助的手术导航系统进入外科领域。计算机辅助的后交叉韧带重建导航系统能更好地评估手术的精确度和可行性,满足了术者手术优化的要求,改善了重建的临床效果。     

虚拟结肠镜的计算机辅助检测研究

虚拟结肠镜计算机辅助检测是利用息肉与正常组织形态以及其他特征的差异、由计算机实现结肠息肉自动检测的技术手段,与直接使用VC检查相比,基于CAD的VC系统能够提供更客观一致的检测结果,提高检测速度,从而促进VC在普查与检测方面的临床应用。经过数年的发展,CAD技术已形成基本的设计流程,其敏感度和特异度不断提高,以满足临床检测的需要。对CAD系统的关键技术及临床性能进行分析综述,并对存在的问题及发展进行了讨论。     

计算机辅助导航系统在面中部骨折治疗中的应用

背景:组成面中部的诸骨均为立体结构,颧骨等在受伤时经常发生位置、角度等的改变,在常规的面中部骨折治疗中,特别是面中部复合骨折或陈旧性骨折,恢复其立体结构的位置、角度等是较为困难的,而应用计算机导航系统就为术中恢复其解剖形态的准确性提供了较为可靠的依据。目的:观察计算机辅助导航在面中部骨折治疗中的应用效果,并探讨应用中的注意事项。方法:选择北京积水潭医院口腔科及眼科2007-03/2008-08收治的面中部骨折患者6例,其中眼眶-上颌-颧骨复合骨折4例,上颌骨LeFortⅢ型骨折2例。均采用计算机辅助导航系统辅助手术,术前通过CT采集数据,利用导航计划软件进行术前设计,术中利用导航工作站对手术适时导航,行切开复位内固定。结果与结论:计算机辅助导航系统可以使面中部骨折的治疗做到术前准确设计、术中精确定位,复位后经6~12个月随访疗效满意。提示应用计算机导航系统能提高面中部骨折复位的准确性,是一项值得推广的技术。     

基于数据包络分析的股骨颈手术机器人导航系统临床有效性分析

目的 利用数据包络分析法(data envelopment analysis,DEA)对已开发的机器人导航系统在股骨颈空心钉内固定手术中的临床有效性进行评估,为定量评估机器人导航系统的临床效率提供支持.方法 该机器人导航系统利用双平面定位算法,根据两张术中透视图像计算手术路径的空间位置和方向,并应用一种新型的串并混联结构的机器人引导医生沿着计算好的手术路径完成手术操作.有机器人系统辅助和没有机器人系统辅助的临床手术被建模成决策单元(decision making units,DMU),其中应用机器人导航系统辅助的手术病例25例作为实验组,传统方式完成的25例病例作为对照组.选取C2R模型进行DEA有效性的计算,采用对偶规划模型中的效率指数V作为判断DMU是否DEA有效的标准,V=1则DEA有效,V＜1则非DEA有效.结果 机器人辅助手术的效率指数V计算结果是1,传统手术的结果是0.986 338 8.依据DEA模型定义证明有机器人辅助的手术相对高效.结论 基于DEA的评估证明此机器人导航系统确实可以提高临床手术效率.     

计算机辅助手术向远程手术方向的发展

本文对计算机辅助手术(CAS)系统的关键技术:医学图像三维可视化、多模医学图像配准进行了全面的探讨,进一步讨论了在计算机网络中通过共享医学图像的各种分析处理结果,来完成计算机辅助手术向远程手术的转化.对计算机辅助手术向远程手术发展所必须解决的问题;三维医学图像传输环境下的医学图像实时三维可视化、协同分布式并行计算环境、基于Web的交互式可视化进行了设计分析.     

导航系统并未提高微创膝关节成形术的精确性

据Clin Orthop Relat Res（2008 Jul 10，[Epub ahead of print]）报道，在微创全膝关节成形术（TKA）中，计算机辅助导航系统与微创手术联用时并无明显优势。