张克:计算机精确导航下的关节置换

2010-03-03 文章来源:骨科在线 点击量:1236   我要说

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在计算机导航技术问世之前,骨科医生为病人进行手术主要依靠解剖学知识、术前所得到的病人的影像资料(X光片、CT、MRI)、术中的X射线透视图像和临床经验。然而,一旦出现一些很小的失误就可能导致术后严重并发症或肢体功能下降等问题,增加病人痛苦,造成医疗资源的浪费。在医疗质量不断提高的今天,许多手术对术中操作精确性要求更高,先进的计算机导航辅助手术技术是解决“精确操作”这一问题的良方,它可以使骨科手术更安全、更有效。  
    应用计算机导航手术,可进行相应定位手段,对手术部位及术中的手术器械进行实时跟踪、显示、定位、引导,其工作原理犹如在航空、航海中为飞机和舰船进行导航一样,在手术中可以对每一步操作进行导航。利用导航辅助进行骨科手术,是以计算机图像处理工作站及影像跟踪设备为核心,将医学影像设备提供的图像进行信息化处理,并结合立体定位系统对人体肌肉、骨骼解剖结构进行显示和定位,借助计算机进行手术。
    在髋关节置换方面,使用计算机导航技术可使臼杯放置的角度达到十分理想化的程度;在全膝关节置换术上,可不需进入髓腔,截骨更加准确,特别是在术中可随时模拟截骨状态测量和调节两侧软组织的平衡。计算机辅助人工关节置换手术系统的出现,突破了传统术式的局限性,在下肢力线的正确重建、假体的准确置入、屈伸间隙和韧带平衡等方面获得了传统手术难以达到的效果。
    总之,计算机辅助导航技术在提高病灶定位精度,减少手术损伤,执行复杂外科操作,提高手术成功率方面都有优越性。
提起导航系统,大家一般都会想起飞机、游艇或房车,有没有想到手术室? 
    计算机导航科技在临床医学中的应用范围愈来愈广,计算机导航能在手术当中提供病者患处的实时影像,在骨科主要应用于全髋关节置换术、全膝关节置换术、脊椎手术、创伤等。以膝关节置换手术为例,手术发展超过30年,传统的手术十分依赖医生的经验和技术,而引入导航系统,可以提供客观的数据,帮助医生准确切割各个骨骼面,以及核实关节韧带拉力,又能协助选择最适合的假体,置放在最佳位置。
    计算机导航系统主要由下列部分组成:高性能计算机、红外线发射及接收器、配有反射红外线小球的引索棒、个别手术的特制软件实时计算人工关节型号。在一个膝关节置换手术中,医生首先固定病人位置,然后在病人脚上系上反光的红外线反射器,固定于脚部的红外线反射器有三个圆形小球,可反射出立体三维空间的数据,而发射器可以感应到少于0.1毫米的移动。
    在手术期间,医生打开病人膝关节后,利用配有反射红外线的引索棒,触点病人关节上的不同位置,反射器会把病人脚部骨骼的形状和活动等数据,送到接连计算机的接收器中,计算机实时显示影像,并且实时制造出病人关节形状的模型,计算出适合的人工关节型号大小,并提供关节切割建议。
    由于每一个病人的关节形状不一样,而且伤患位置深浅不同,在导航系统协助下,医生可以在手术中,实时制造病人患处的模型,影像和数据得以互相复核,从而推断手术完成后的情况。而对于一些特别困难的手术,如关节严重变形,导航技术有助提升手术的精确度。根据过去的经验发现,人工关节一般可用上15至20年,而手术愈精确,人工关节愈耐用,导航技术有助提高人工关节的耐用度。
    如今,导航科技主要用于骨科、脑外科、耳鼻喉科及放射治疗科,以实时影像导引手术的导航科技具有莫大潜力,再配以微创手术的仪器及技术,有助医生更精确地完成每项手术,同时减少病者痛楚,加快康复过程。相信,导航技术在骨科医学前景无限。
    北医三院骨科目前拥有全亚洲最先进的计算机辅助导航系统。在这里,我们将该系统小于0.1毫米的精准定位和精确计算与关节学组专家们超过20年的关节置换经验相结合,以期能最大限度的减少手术带给您的痛苦,最大程度的改善您术后的生活质量,最大幅度的延长关节假体的使用寿命。

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