骨科导航技术在上颈椎手术的应用进展

上颈椎手术往往因其复杂的解剖结构以及众多的变异使得手术难度及风险加大,而且这些手术要求医生对上颈椎的手术操作相当熟悉。而近年来骨科导航兴起,使手术的定位及操作更加准确,手术风险大大降低。本文总结了导航技术在上颈椎领域的研究进展、成果以及对未来的展望。     

虚拟X线影像导航在颈椎内固定手术中的临床应用

目的　评估虚拟X线影像导航在引导颈椎内固定手术的作用。方法　对 12例颈椎内固定手术 ,采用虚拟X线导航引导的内固定植入方式。其中 ,齿状突螺钉 2例 ;颈1-2 关节突螺钉 (双侧 ) 2例 ;颈3～ 6侧块螺钉 4例 (双侧 ) ;颈前三节段以上钢板 4例 ,内植完成后即作X线正侧位摄片 ;术后作CT扫描。结果　X线正侧位照片显示内植物与虚拟路径吻合 ,颈前钢板位于颈椎中线 ;CT显示齿状突、颈1-2 关节突螺钉位置理想 ;侧块螺钉与正中矢状面向外成角平均 2 8 5 °。结论　虚拟X线影像导航引导颈椎内植物 ,只需一次X线成像就能做出虚拟的手术环境和路径 ,过程无X辐射 ;导航的瞬时追踪功能 ,使术者的手术工具做到实时监测 ,内植物达到精确制导 ,操作方便、形象、多维化 ,实时感强 ,是一种理想内植物引导模式。     

影像导航辅助下的慢性鼻窦炎内镜手术

目的：通过影像导航辅助进行慢性鼻窦炎鼻内镜手术,并同时与传统鼻内镜手术在术程、并发症和疗效等方面进行分析。方法：随机选取13例慢性鼻窦炎患者在影像导航系统导航下进行鼻内镜手术,与另外30例慢性鼻窦炎接受传统鼻内镜手术患者在手术时间、术中及术后出血与并发症、手术操作的准确性和术后恢复出院的时间进行比较。结果：影像导航辅助术前配准定位准备时间25～30min,影像标志与术野镜下实际解剖标志之间的误差〈1mm;13例手术过程顺利,出血减少,均未出现术后并发症;手术时间与常规鼻窦炎传统鼻内镜手术相比无明显差异;影像导航辅助鼻内镜手术的患者住院时间明显缩短。结论：影像导航系统能与鼻内镜很好地配合,辅助指导医师在手术中确认鼻窦的局部及相邻解剖标志,提高手术的精确性,减少术中及术后并发症。影像导航辅助下鼻内镜手术可能是今后发展的重要方向之一。     

后路减压侧块镙钉固定治疗颈椎后纵韧带钙化症

目的 探讨应用后路减压,侧块镙钉固定治疗颈椎后纵韧带骨化症的临床疗效.方法 后路减压,Vertex侧块镙钉固定,恢复颈椎生理曲度,植骨融合术,共治疗26例后纵韧带钙化症患者,其中上颈段5例,下颈段21例;1个节段2例,2个节段4例,3个节段11例,4个节段5例,5个节段4例.结果 26例病人随访3～18个月,JOA评分由术前的平均3.4分提高到7.6分.椎管减压满意,颈椎生理曲度恢复良好,内固定无松动.结论 后路减压,侧块镙钉固定,恢复颈椎生理曲度,植骨融合术治疗颈椎后纵韧带骨化症既能后方直接减压,又能前方间接成压,椎管减压充分.一次手术达到前、后方2次手术的目的,使病人减少出血,减轻痛苦,大大节约住院费用,还可提供坚强的内固定,治疗效果满意.     

计算机导航在脊柱外科中的应用

计算机影像导航简介计算机影像导航是指在手术过程中,利用计算机技术将患者术前或术中的影像数据、实际手术过程中患者的病变体位、以及手术工具所在的坐标系统一起来,根据实际手术的需要对手术工具周围的组织作出相应的显示,对手术进行实时的导航。简单地说,手术导航系统将患者术前或术中的影像数据和手术床上患者解剖结构准确对应,术中跟踪手术器械并将手术器械的位置在患者影像上以虚拟探针的形式实时更新地显示,使手术医生对手术器械相对患者解剖结构的位置一目了然。脊柱导航设备一般包括以下几部分: ●计算机工作站:用于生成实时或虚拟的2-D或3-D脊柱图像,及实时显示虚拟的导航工具和内固定位置。     

计算机虚拟X线影像导航技术在颈椎内固定手术中的应用

目的评估计算机虚拟X线影像导航在引导颈椎内固定手术的作用。方法对18例颈椎内固定手术,采用虚拟X线导航引导的内固定植入方式。其中,齿状突螺钉3例;颈1~2关节突螺钉(双侧)3例;颈3~6侧块螺钉6例(双侧);颈前三节段以上钢板6例。内植完成后即做X线正侧位摄片;术后作CT扫描。结果X线正侧位显示内植物与虚拟路径吻合,颈前钢板位于颈椎中线;CT显示齿状突、颈1~2关节突螺钉位置理想;侧块螺钉与正中矢状面向外成角平均28°。结论计算机虚拟X线影像导航引导颈椎内植物,只需一次X线成像就能做出虚拟的手术环境和路径,过程无X线辐射;内植物达到精确制导,操作方便,是一种理想内植物引导模式。     

透视导航下微创手术治疗骨盆和髋臼骨折

目的 研究导航技术在手术治疗骨盆和髋臼骨折中的初步临床应用结果,探讨手术指征及方法。方法 采用C臂透视导航设备行导航下骨盆和髋臼骨折内固定术22例,包括36处骨折,其中耻骨支骨折15处,髋臼骨折12处,骶髂关节骨折9处。结果 术后对导航下行骨盆骨折手术相关资料进行统计。手术中每枚空心钉放置平均时间为22．7min,X线图象采集平均20．2s。将导航下图像与真实C臂机摄片进行对照,放置空心钉后验证位置平均偏差距离为（2．9±1．2）mm,平均偏差角度（2．2±0．3）°,术中出血量少（〈21．7mL／枚）,术中1例（2．4％）螺钉出现偏移,术后无感染及内固定失败等并发症发生。结论 使用透视导航技术手术治疗骨盆骨折,可使手术更加精确,安全有效,而且可以减少手术时间和X线暴露时间,更适合在创伤骨科中应用。但如要在创伤骨科手术中更好的应用需制定标准化操作程序以及完善术前培训。     

计算机影像导航引导技术在脊柱内植手术中的应用

目的　探讨运用计算机影像导航技术在脊柱手术中的应用范围和临床意义。方法　对 12 0例脊柱患者采用计算机影像导航引导下的脊柱手术 ,其中采用X线虚拟导航引导模式 10 5例 ,包括引导腰椎椎弓钉加椎间钛笼植入 4 0例 ,胸腰段椎弓钉植入 10例 ,颈椎内固定植入 32例 ;采用CT三维重建虚拟导航引导模式 15例 ,包括颈椎后路螺钉植入 5例 ,中上段胸椎弓钉植入 6例 ,脊柱侧弯多节段胸腰椎弓钉植入 4例。内植物完成 ,术中C臂透视摄片以了解内固定位置情况 ,术后CT进行椎弓根层面扫描。结果　腰椎组 :椎弓钉进钉点偏差不超过 1mm ,角度偏差不超过 2 °,实际内植物与虚拟内植物重叠率平均 96 %。术后CT椎弓根位置扫描 :94 % (2 70 /2 88)腰、胸椎弓根内中心位 ,18枚位于椎弓根内偏外侧 ,临床无神经症状。结论　导航技术对同时需要多路径显示 ,多维定位要求的脊柱手术创造了理想新颖的引导模式。术者的操作在无辐射条件下具形象化、多维化 ,且实时感强 ,使内植物按设想路径精确制导。     

电磁影像导航在鼻内镜手术中的应用

目的 探讨电磁影像导航在鼻内镜外科手术中的应用。方法 回顾分析16例慢性鼻窦炎手术患者,所有病例在美国InstaTrak ENTrak 3000电磁影像导航系统及国产鼻内镜下实施手术。结果 电磁影像导航术前准备时间平均为10min。平均误差为1mm,16例患者全部手术顺利完成,无1例手术并发症出现。结论 与光学导航相比,电磁导航更为简单方便。无光信号阻挡,戴定位头架可实现自动注册,电磁影像导航下鼻内镜手术具有显著的优越性,值得临床推广。     

COA: 不同方法颈椎椎弓根螺钉置入精确性的临床对比研究

研究背景：因为颈椎解剖结构复杂和椎弓根细小,颈椎椎弓根螺钉置入精确性较差,螺钉置入失误造成神经血管损伤的风险大,临床应用受到限制。北京积水潭医院自2001年10月开始透视辅助颈椎椎弓根螺钉内固定临床应用,自2002年12月开始CT导航辅助颈椎椎弓根螺钉内固定,2005年11月开始术中即时三维电动C型臂导航辅助颈椎椎弓根螺钉内固定。本研究对82例患者进行了前瞻性的队列研究,以评估不同方法颈椎椎弓根螺钉置入的精确性。 目的：对透视、CT导航和术中即时三维电动C型臂导航三种方法辅助颈椎椎弓根螺钉置入的精确性进行对比分析。 方法;对82例颈椎椎弓根螺钉内固定患者进行了前瞻性的队列对照研究。术后CT扫描判断螺钉置入的精确性。优：螺钉完全位于椎弓根内;可：螺钉穿出椎弓根皮质不超过螺钉直径的25%;差：螺钉穿出椎弓根皮质超过25%。 结果：透视组24例患者共置入145枚螺钉,其中优96枚(66.2%)、可37枚(25.5%)、差12枚(8.3%);CT导航组29例患者共置入159枚螺钉, 其中优141枚(88.7%)、可14枚(8.8%)、差4枚(2.5%);术中即时三维电动C型臂导航组29例患者共置入140枚螺钉, 其中优127枚(90.7%)、可13(9.3%)。三组病例均未出现严重神经血管损伤并发症。 结论：透视辅助颈椎椎弓根螺钉置入的精确性在三种技术中最差。CT导航和术中即时三维电动C型臂导航可以提高颈椎椎弓根螺钉置入的精确性。术中即时三维电动C型臂导航由于其操作简便,临床精度高,易于为操作者掌握,具有更好的临床应用前景。     

电磁导航与术中实时超声在显微神经外科手术中的应用

目的总结电磁导航与术中实时超声辅助下显微神经外科微侵袭手术的临床应用经验。方法开展神经影像导航辅助下对颅脑不同部位及不同性质病变进行手术切除,其中应用电磁导航辅助下完成显微手术69例,开展术中实时超声辅助下显微手术46例,另外14例手术在电磁导航的基础上综合术中实时超声影像进行位置及切除程度的验证。结果129例病变,116例达到全切除（89．9％）,13例为次全切除（10．0％）,8例患者神经功能较术前恶化（6．2％）,术后新增神经功能障碍发生率为6．2％,术后由于并发症死亡3例（2．3％）。结论神经影像导航辅助下显微外科手术,可以精确定位,设计最佳手术入路,减少神经功能损伤和术后并发症。针对不同的病变和手术要求,灵活使用电磁导航或者术中实时超声能够经济有效的实现神经影像导航辅助下的显微手术。     

脊柱外科中的计算机影像导航

计算机影像导航是指在手术过程中，利用计算机技术将术前或术中患者影像数据、实际手术过程中患者的病变体位以及手术工具所在的坐标系统一起来，根据实际手术的需要对手术工具周围的组织作出相应的显示，对手术进行实时的导航。计算机导航技术是建立在立体定向手术的基础上的。立体定向技术需要一框架以作手术工具的导引。20世纪90年代，计算机科技和医学影像技术的不断进步使得导航技术实现了无框架引导，并进而开始应用到脊柱外科领域。骨科手术导航系统的应用大幅度减少了患者和医护人员的X线辐射，简化了手术操作，缩短了手术和麻醉时间，减少了患者的失血量和并发症的发生，无论给医生还是患者都带来了极大的益处。     

不悔的从医路

率先在国内使用手术放大镜,纤维头灯和微型磨钻开展脊柱外科手术,大大提高了手术的安全性;率先开展颈椎椎弓根固定等脊柱外科导航手术,SLAC手术,颈椎人工椎间盘置换手术,颈椎珊瑚人工骨及钛钢板固定等多项具备国际水平的脊柱外科技术;     

不悔的从医路

率先在国内使用手术放大镜,纤维头灯和微型磨钻开展脊柱外科手术,大大提高了手术的安全性;率先开展颈椎椎弓根固定等脊柱外科导航手术,SLAC手术,颈椎人工椎间盘置换手术,颈椎珊瑚人工骨及钛钢板固定等多项具备国际水平的脊柱外科技术;     

计算机辅助导航下腰椎椎弓根内固定1例

导航系统是目前最新的一种手术辅助技术,导航仪器所显示的影像可以为术者提供强有力的术中参考,使手术达到极大的精确性,可大大降低手术风险并减少C臂X线曝光次数.目前国内开展较少,现介绍我单位在导航影像引导下进行的腰椎内固定手术1例.     

影像导航在前中颅底手术中的应用

目的探讨应用影像导航技术施行前、中颅底的手术,避免损伤颅底周围重要的神经血管组织,降低手术并发症,提高手术疗效。方法在影像导航下共施行前中颅底手术112例,其中外伤性视神经管骨折19例;脑脊液鼻漏15例;中颅底肿瘤26例（骨纤维异常增殖症3例、翼腭窝中颅底鳞状细胞癌6例、鞍旁神经纤维瘤1例、后筛窦颅底骨瘤4例、垂体瘤12例）;累及颅内的蝶窦囊肿17例;霉菌性蝶窦炎11例;孤立性蝶窦炎18例;后组筛窦、蝶窦炎鼻息肉6例。结果112例患者在影像导航的引导下,顺利找到骨折、漏口、或者窦口位置;确定肿瘤边界,精准确定周围重要结构的位置,避免损伤;顺利准确地进行配准。结论影像导航技术在前中颅底外科手术中的应用有定位准确、标志清楚、降低手术并发症、最大限度地切除病变等优点,可以弥补鼻内窥镜下操作缺乏层次感的局限。影像导航的基础是手术前的影像,不能反映手术中的变化,而配准精确是导航手术的关键所在,一旦对应关系破坏将出现严重后果,手术中要定时检查配准情况。     

颈椎板间隙撑开器

目的 为了在行颈椎板成形椎管扩大手术中,能使椎板间隙张开,便于手术操作。研制了颈椎板间隙撑开器。方法：颈椎板间隙撑开器由头端C形钩臂及螺杆、尾端C形钩臂和轮状手动撑开螺母三部分构成．结论：在7例单开门颈椎管扩大术中的应用表明：该器械确实能撑开颈椎板间隙,解决手术中椎板间隙狭窄的问题,达到方便手术操作的目的．     

多模态影像融合技术与颅底-颞下区肿瘤的诊断和治疗

目的:评价多模态影像融合技术联合计算机辅助设计在颅底-颞下区肿瘤诊断和治疗中的应用及效果。方法:选择2011年2月至2018年9月于北京大学口腔医院诊治的颅底-颞下区肿瘤患者资料进行回顾性分析,共入选病例17例,术前所有患者进行平扫CT、增强CT及MRI影像扫描。在导航软件中将平扫CT、增强CT及MRI影像融合后,三维重建肿瘤、血管及颅颌面骨,计算机辅助设计手术方案,并联合导航引导下穿刺活检或手术,术后定期随访,分析患者资料,评价应用效果。结果:17例病例均取得满意的多模态影像融合,在同一帧图像上精确显示通过不同图像描记的病变、颅颌面骨及重要血管。联合计算机辅助三维重建及导航引导穿刺或手术设计,进行术前评估及手术方案设计,取得了良好的应用效果,尤其对肿瘤体积较小、复发及边界不清的病例效果显著。4例利用融合图像进行术前诊断与评估后行手术探查(无术中导航引导,其中3例手术切除,1例仅取活检), 3例行导航引导穿刺活检,12例行导航引导手术切除(其中2例先行导航穿刺活检)。所有患者均成功实施穿刺或手术,1例脑膜瘤复发患者术中出现脑脊液漏,1例腮腺深叶肿瘤患者术后面瘫,穿刺活检病理诊断阳性率为100%(3/3)。手术切除的15例经术中导航检查及术后影像验证显示完全切除14例,次全切除1例,术后随访3~94个月(中位随访时间9个月)。结论:充分利用多模态影像优势,准确分析肿瘤、血管及颅颌面骨的三维空间位置关系,有助于颅底-颞下区肿瘤的术前规划,联合导航技术可进一步提高穿刺活检及手术治疗的精准性和安全性。     

导航下显微神经外科手术影像漂移的分析

目的总结应用手术导航系统的经验,分析术中影像漂移的原因,并提出避免及解决此问题的方法.方法本研究应用美国Sofamor Danek公司生产的StealthStation手术导航系统,按一定的导航操作规范进行术前计划及术中导航,记录、分析并解决所发生的影像漂移现象.结果 1999年11月～2000年12月完成导航下显微神经外科手术150例,观察到影像漂移共16例(10.7%),其中10例为系统性影像漂移(62.5%),6例为结构性影像漂移(37.5%);10例中9例系统性影像漂移得到纠正(56.3%),另外1例及6例结构性影像漂移(43.7%)未能得到满意解决.结论对于系统性影像漂移,可通过严格导航及手术操作,选择最佳注册点来避免,一旦发生可通过导航系统的Re-align功能纠正,或通过头面部体表标志的增加注册加以解决;而对于结构性影像漂移,可通过减少脑脊液流失、减少脑组织的切除体积、避免肿瘤囊液的过早释放来预防,一旦发生,则需依靠三维超声、术中CT扫描及开放式磁共振技术做影像补偿才能解决.     

下颈椎椎弓根技术的研究进展

颈椎椎弓根螺钉技术是一种现已在临床普遍展开的技术,但由于它独特的毗邻结构,还尚未成为一种常规内固定技术.本文从颈椎椎弓根的解剖结构,生物力学性能,置钉角度及方法,临床应用等诸多方面综述国内外相关资料,认为颈椎椎弓根螺钉固定技术以其独特的生物力学性能和广泛的适应证,可用于颈椎创伤和非创伤疾患的治疗中,且可以有新技术产生的空间,但其安全性还依赖于影像学以及实验解剖学的发展,也依赖于置钉医生的丰富经验及导航影像导航技术的临床应用.