基于图像融合技术的计算机辅助神经外科手术系统

为了克服传统神经外科手术方法的缺陷，越来越多的医院采用计算机辅助立体定向神经外科手术系统。     

机器人辅助脑立体定向手术患者的护理

目的 总结在“无框架脑立体定向手术”中的计算机与机器人的应用经验及护理配合经验，提出科学有效的工作方法，提高手术配合质量。方法 回顾分析246例手术的配合过程，分析影响手术精度的因素，规范护理操作程序。结果 本组手术过程顺利，平均误差〈1．5mm，无手术并发症发生。结论 掌握计算机相关知识及机器人操作技术，对于配合“无框架脑立体定向手术”具有重要意义；了解本学科新技术新业务，顺应医疗科学的发展，是每个护理人员面临的挑战。     

机器人与计算机辅助实施无框架脑立体定向手术的护理配合

机器人与计算机辅助实施无框架脑立体定向手术 ,是基于有框架脑立体定向手术的基础上研制的一项新技术[1] 。它由计算机辅助规划软件、导引定位、智能机械臂及头皮标志点四部分组成。此系统具有定位准确、微创伤、术后恢复快、减轻病人手术痛苦、方便术者操作、提高手术安全性等优点。我科已成功地为 2 73名脑部患者实施了该种手术 ,均顺利完成 ,无手术死亡及并发症。作者对采取这种术式治疗脑部疾病的手术配合过程及体会介绍如下。1　临床资料本组 2 73例 ,年龄 8个月～ 79岁 ,男 15 9例 ,女114例。颅咽管瘤 93例 ,脑肿瘤 10 3例 ,脑囊肿 2…     

机器人辅助脑立体定向手术患者的护理

目的 总结在"无框架脑立体定向手术"中的计算机与机器人的应用经验及护理配合经验,提出科学有效的工作方法,提高手术配合质量.方法 回顾分析246例手术的配合过程,分析影响手术精度的因素,规范护理操作程序.结果 本组手术过程顺利,平均误差＜1.5 mm,无手术并发症发生.结论 掌握计算机相关知识及机器人操作技术,对于配合"无框架脑立体定向手术"具有重要意义;了解本学科新技术新业务,顺应医疗科学的发展,是每个护理人员面临的挑战.     

神经外科导航手术的护理配合

近年来,随着医学影像技术和计算机技术的飞速发展,诞生了一种人工智能化的神经外科手术辅助系统———神经外科显微手术导航系统。它通过高性能计算机结合了现代神经影像技术、立体定向外科和显微外科技术,是微侵袭神经外科的重要组成部分[1]。我院于2004年3月从德国BrainLab公     

神经外科导航手术的护理配合

近年来，随着医学影像技术和计算机技术的飞速发展，诞生了一种人工智能化的神经外科手术辅助系统一神经外科显微手术导航系统。它通过高性能计算机结合了现代神经影像技术、立体定向外科和显微外科技术，是微侵袭神经外科的重要组成部分。我院于2004年3月从德国BralnLab公司引进了一套Vector Vision Ⅱ型神经外科显微手术导航系统，至2004年12月已开展各类神经外科导航手术66例，术中护理配合效果满意，现将护理配合要点及体会总结如下。     

一种新型的计算机辅助手术导航系统

目的 利用计算机图像处理技术和手术前的C臂X射线影像资料，手术医生可以根据计算机屏幕所指示的手术路径正确实施手术，减少患者和医生的X射线辐射量，缩短手术时间。方法 利用C臂图像和双目视觉空间定位系统测量和计算患者患部以及手术工具标志点的空间位置，从而确定手术工具相对于手术部位的正确性。结果 建立了术前图像数据与术中患部和手术器械位置之间的对应关系，在计算机上显示出了髓内钉与电钻位置之间的偏离，并给出正确的位置和方向。结论 该系统最大限度地利用了C臂的优点，确定了手术工具的正确位置和方向，实现了手术导航的目的。     

脑内双侧靶点立体定向手术280例分析

立体定向技术是神经外科,尤其是功能神经外科常用的技术手段.随着大场强磁共振技术的逐渐完善和普及,使以前很难辨认的脑内功能区和特定核团的辨认成为可能,磁共振定位的立体定向技术越来越被广大神经外科工作者所接受.我科自2009年3月至2010年12月,共行脑内双侧靶点立体定向手术280例,现对病例资料予以总结,并对手术中遇到的实际问题予以分析和讨论.     

帕金森病立体定向手术的进展

帕金森病是中、老年常见的慢性神经系统退行性疾病。本文就其在流行病学及立体定向手术治疗的依据、方法、疗效等方面的进展进行文献复习。     

立体定向手术治疗肌张力障碍患者的术中护理

立体定向神经外科手术治疗严重肌张力障碍(DT)是一种新的手术方法.总结了对86例患者实施立体定向手术时的术中护理配合,重点为指导患者在术中根据不同毁损靶点的要求配合手术;在静脉麻醉期间做好体位护理,密切观察生命体征和血氧饱和度;在停用静脉麻醉剂期间及时调整体位,根据患者姿势适当约束四肢.本组术中未发生意外,配合良好,症状改善率在98%以上.     

Computer assisted SCFE osteotomy planning

Purpose  Slipped capital femoral epiphysis (SCFE) is a common pediatric orthopedic disorder that requires surgical correction. Preoperative planning of a proximal femoral osteotomy is essential in cases of SCFE. This planning is usually done using 2D radiographs, but 3D data can be acquired with CT and analyzed with 3D visualization software. Materials and methods  SCFEanalyzer is a computer program developed for preoperative planning of proximal femoral osteotomy to correct SCFE. Computed tomography scans were performed on human bone specimens: one pelvis and two femoral bones (right and left) and volume data of a patient. The CT data were used to test the abilities of the SCFEanalyzer software, which utilizes 3D virtual models of anatomic structures constructed from CT image data. Separation of anatomical bone structures is done by means of “cutting” 3D surface model of the pelvis. The software enables qualitative and quantitative spatial analysis of chosen parameters analogous to those done on the basis of plain radiographs. SCFEanalyzer makes it possible to evaluate the function of the hip joint by calculating the range of motion depending on the shape of bone structures based on oriented bounding box object representation. Results  Pelvic and hip CT scans from a patient with SCFE were subjected to femoral geometry analysis and hip joint function assessment. These were done to plan and simulate osteotomy of the proximal femur. Analogous qualitative and quantitative evaluation after performing the virtual surgery were evaluated to determine the potential treatment effects. Conclusion  The use of computer assistance in preoperative planning enable us to increase objectivity and repeatability, and to compare the results of different types of osteotomy on the proximal femur, and thus to choose the optimal operation in each individual case. The application of computer assistance in planning osteotomy of the proximal femur in cases of SCFE.     

计算机图像分析软件在浆膜腔积液细胞测量中的应用

目的对浆膜腔积液间皮细胞（Mes）与巨噬细胞（Mac）的计算机图像参数进行分析，进一步提高细胞图片分析效率和体液细胞诊断水平。方法用血细胞图文分析系统配套软件定量分析图像库中的Mes、Mac及淋巴细胞（Lyre），并比较各参数的统计学差异。结果Mes和Mac面积、周长、胞质面积及核面积和周长均大于Lym（P〈0，01）；Mes的胞体及核面积均明显小于Mac（P〈0，01）；Mes胞质似圆度明显低于Mac，而胞核似圆度高于Mac，P值均小于0，01；两者的周长及核浆比率比较均无统计学意义；Mes细胞的浆灰度均值和核灰度均值及核灰度方差均明显小于Mac（P〈0．01），而浆灰度与Lym细胞相近（P〉0．05）。结论浆膜腔积液细胞定量分析对建立积液细胞识别标准及加强体液细胞质量控制有一定临床价值。     

计算机辅助正颌外科治疗设计及模拟预测评估系统的研究

目的：开发一套易于临床应用的计算机辅助正颌外科治疗设计及模拟预测评估系统(CAPSPSOS)。方法：利用扫描仪将患者X线头影测量片和侧面彩色照片输入计算机，根据正颌外科不同术式、不同部位的软硬组织移动比率关系，以Microsoft Visual C 6．0语言编译建立计算机辅助正颌外科治疗设计及模拟预测系统。对30例牙颌面畸形患者(其中男性11例，女性19例，年龄在18-30岁之间)进行头影测量分析诊断，并模拟进行正颌手术术式和骨切开部位的确定，骨段移动的方向、距离以及需要切除骨量的预测，术后咬合关系的预测，术后颜面软组织侧貌的预测。将30例患者的14项测量参数的术后实际结果和术前预测结果测量参数进行配对t检验，分析比较结果。结果：本系统对于9项角度变化的预测均是准确的；对于5项线距变化的预测有4项是准确的。结论：CAPSPSOS不仅可以模拟各种正颌外科手术，而且能够提供预测的患者术后侧面彩色照片，快速、形象、直观、准确，操作简单，具有临床使用价值。     

基于功能成像的计算机辅助智能诊断系统

本文采用基于数字图像处理的理论与方法,实现了利用计算机系统进行智能阅片和自动分类病例的功能.该系统可以实现自动分析正常与病变全身骨SPECT图像,同时还可以推导出判断正常骨与病变骨的参数,并利用这些参数对病例进行分类.该系统成功地消除了SPECT全身骨显像中膀胱区域计数量过高对其他部分的影响,提高了SPECT全身骨图像的亮度、对比度和可读性.实现了计算机辅助智能阅片、自动分类病例.本文所用方法独立于SPECT设备以及放射性标记药剂,所有算法由计算机自动完成,并同时给出诊断分类结果.     

超声介入医师训练实时影像虚拟导航系统辅助肝癌消融的学习曲线分析

目的分析超声介入医师行实时影像虚拟导航系统（RVS）辅助肝癌消融的学习曲线。 方法回顾性分析2018年10月至2019年9月就诊于浙江中医药大学附属杭州市西溪医院的,由同一名具有5年以上超声引导下肝癌消融经验的医师,行RVS引导下辅助肝癌消融的第1~60例肝癌患者资料。按照治疗顺序分为A、B、C组,每组各20例。采用方差分析比较各组间RVS术前融合时间和肿瘤消融时间的差异,组间两两比较采用LSD-t检验;采用Fisher确切概率法分析患者组间肿瘤1次性消融成功率和术后1个月肿瘤的完全灭活率的差异。绘制RVS辅助肝癌消融的术前融合时间曲线图。 结果A组的RVS术前融合时间、肿瘤消融时间明显大于B组及C组［（20.9±6.7）min vs （9.7±1.2）min vs （9.6±2.7）min;（23.1±7.9）min vs （19.6±5.0）min vs （19.2±3.7）min］,差异具有统计学意义（t=7.4,P＜0.001;t=1.9,P=0.035）,B组与C组之间比较,差异均无统计学意义（P均＞0.05）;A组的肿瘤1次性消融成功率［74.1%（20/27）］小于B组［96.4%（27/28）］和C组［96.4%（27/28）］,差异具有统计学意义（P均=0.025）,B组与C组之间比较,差异无统计学意义（P＞0.05）。3组RVS辅助肝癌消融术后1个月肿瘤完全灭活率比较［92.6%（25/27） vs 92.9%（26/28） vs 92.9%（26/28）］,差异均无统计学意义（P均＞0.05）。操作者积累约20例患者后,术前融合时间趋于稳定,学习进入平台期。 结论对于期望熟练掌握RVS辅助肝癌消融的介入医师,操作者积累约20例患者RVS辅助肝癌消融可以明显缩短术前融合时间和肿瘤消融时间,提高融合精准度、团队契合度及肿瘤1次性消融成功率,之后学习曲线进入平台期。     

介入性超声计算机辅助导航系统的初步实现及实验研究

目的建立用于介入性超声的计算机辅助导航系统。方法利用高精度磁定位器实时跟踪超声探头和穿刺针，构建三维超声，穿刺操作中实时显示二维超声图像平面在三维超声中的位置及与穿刺针的空间位置关系，利用一个五自由度的被动机械人引导装置辅助穿刺，初步建立用于介入性超声的计算机辅助导航系统。使用该系统对固定于水槽中的直径为0．5cm的球形穿刺目标进行任意角度穿刺操作，评估系统的穿刺准确度。结果建立的系统可以完成超声引导穿刺操作，所有实验均命中穿刺目标。结论介入性超声计算机辅助导航系统可以实现三维空间的准确定位，并摆脱穿刺引导架的角度限制，实现灵活准确的穿刺操作。     

基于三维重建辅助设计备皮图谱及应用的效果观察

目的 探索神经外科开颅手术患者备皮最佳方法及运用效果。方法 利用医学影像技术及虚拟三维可视化技术,形成了区域备皮图谱,并在临床中应用。共纳入神经外科开颅手术病人244例,根据入院先后顺序分为观察组126例和对照组118例。观察组采用基于三维重建辅助设计备皮图谱实施编发及备皮,对照组采用全颅备皮。分别比较2组患者皮肤破损率、医生及患者对备皮的满意度及术后焦虑抑郁发生率。结果 2组患者结局指标比较,观察组患者皮肤破损率为0,较对照组皮肤破损率2.5%下降,P>0.05;观察组医生满意度得分（98.53±5.72）分及患者满意度得分（99.87±3.56）分均高于对照组,均P<0.001;观察组患者术后焦虑发生率（19.8%）及抑郁情绪发生率（16.7%）较对照明显著降低,均P<0.001。结论 基于三维重建辅助设计备皮图谱临床应用效果显著,可减少患者皮肤破损,提高医生及患者满意度,同时降低患者术后焦虑抑郁发生率,可推广应用。     

IG4电磁导航系统辅助CT引导下肺穿刺活检术在肺占位病变诊断中的临床价值

目的评估IG4电磁导航系统辅助CT引导下经皮肺穿刺活检术在肺占位病变中的应用价值。 方法将125例拟行肺穿刺活检术的肺占位患者分为对照组（62例）及磁导组（63例）。对照组患者采用普通CT引导下肺穿刺活检术,磁导组采用IG4电磁导航系统辅助CT引导下肺穿刺活检术。记录所有患者的临床基础资料包括白细胞计数,血小板计数（PLT）,国际标准化比值（INR）,活化部分凝血活酶时间（APTT）,凝血酶原时间（PT）,丙氨酸转氨酶（ALT）,血肌酐,肌酸激酶同工酶（CK-MB）,C反应蛋白质（CRP）以及肺癌相关标志物神经元特异性烯醇化酶（NSE）、血清鳞状细胞癌抗原（SCCA）,并对两组患者间肺穿刺活检术中定位时间、穿刺针调整次数、扫描次数、接受辐射剂量[剂量长度乘积（DLP）]、病理诊断敏感度以及气胸、出血等并发症发生率进行比较。 结果两组患者穿刺前白细胞计数、PLT、INR、APTT、PT、ALT、血肌酐、CK-MB、CRP、NSE、SCCA的比较,差异均无统计学意义（P均> 0.05）。同时,磁导组患者在穿刺术中定位时间[（9.5 ± 2.6）min vs.（13.6 ± 4.1）min,t = 6.584,P < 0.001]、调针次数[（3.0 ± 1.3）次vs.（3.8 ± 1.8）次,t = 2.662,P = 0.009]、扫描次数[（3.9 ± 1.2）次vs.（5.8 ± 1.8）次,t = 6.853,P < 0.001]、DLP[（291 ± 167）mGy × cm vs.（407 ± 307）mGy × cm,t = 2.622,P = 0.010]方面均明显优于对照组;且磁导组患者气胸发生率[15.87%（10/63）vs. 33.87%（21/62）,χ² = 5.204,P = 0.023]及出血发生率[20.63%（13/63）vs. 38.71%（24/62）,χ² = 4.899,P = 0.027]均明显低于对照组患者。而两组患者病理诊断的敏感度比较,差异无统计学意义[89.66%（52/58）vs. 96.36%（53/55）,χ² = 1.931,P = 0.165]。 结论IG4电磁导航系统辅助CT引导下肺穿刺活检术在安全性及对患者的伤害程度等方面明显优于常规CT引导下的肺穿刺活检术,具有较高的临床应用价值。     

一种新的医学图像处理中的网格简化算法

文章提出了一种新的基于三角形收缩的网格简化算法,并将其应用于含有大量三角面片的医学图像三维模型的简化.由于进行了精确的误差控制,经过简化,在显示质量没有明显降低的前提下,显示刷新速率大大提高,并且使得简化后的三维模型更适合于进一步的处理.该算法保持了模型的拓扑结构,使得算法更加健壮.     

Three‐dimensional contrasted visualization of pancreas in rats using clinical MRI and CT scanners

The purpose of this work was to visualize the pancreas in post‐mortem rats with local contrast medium infusion by three‐dimensional (3D) magnetic resonance imaging (MRI) and computed tomography (CT) using clinical imagers. A total of 16 Sprague Dawley rats of about 300 g were used for the pancreas visualization. Following the baseline imaging, a mixed contrast medium dye called GadoIodo‐EB containing optimized concentrations of Gd‐DOTA, iomeprol and Evens blue was infused into the distally obstructed common bile duct (CBD) for post‐contrast imaging with 3.0 T MRI and 128‐slice CT scanners. Images were post‐processed with the MeVisLab software package. MRI findings were co‐registered with CT scans and validated with histomorphology, with relative contrast ratios quantified. Without contrast enhancement, the pancreas was indiscernible. After infusion of GadoIodo‐EB solution, only the pancreatic region became outstandingly visible, as shown by 3D rendering MRI and CT and proven by colored dissection and histological examinations. The measured volume of the pancreas averaged 1.12 ± 0.04 cm³ after standardization. Relative contrast ratios were 93.28 ± 34.61% and 26.45 ± 5.29% for MRI and CT respectively. We have developed a multifunctional contrast medium dye to help clearly visualize and delineate rat pancreas in situ using clinical MRI and CT scanners. The topographic landmarks thus created with 3D demonstration may help to provide guidelines for the next in vivo pancreatic MRI research in rodents. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.