计算机辅助导航在神经外科的应用北京天坛医院

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1、影像导航系统在神经外科的应用d.haoyisheng.com首都医科大学附属北京天坛医院神经外科王德江历史1906年Dr.Clarke和Dr.Horsley脑三维定向仪70年代中期CT及磁共振成像MRI技术的引入1986年美国Stanford医学院Dr.Roberts最早将导航系统应用于临床90年代初导航系统开始应用于脊柱脊髓手术分类（一）被动导航系统：在医生的操作下实时的向操作者反馈探针或手术器械的位置，如StealthStation手术导航系统；主动导航系统：又称机器人导航系统，它可以按照术前的计划自动完成某些手术操

2、作；半自动导航系统：它引导医生在术前制定的手术范围内施行手术，一旦手术超出允许范围，它会提醒医生或停止操作。如瑞典Elekta公司制造的Surgiscope导航系统。分类（二）红外线导航电磁导航导航设备中央控制单元红外线照相机参考环及固定支架；装备有红外线装置的探针，或适配器其它：主要包括一些附件如设备之间的连接线及输入输出设备工作原理获取影像，完成三维重建,手术计划－－扫描建立实际解剖坐标系与影像坐标系之间的对应关系－－注册反馈实际解剖位置变化引导手术者寻找和切除病变－－导航操作步骤颅脑导航脊柱导航术前计划（一）贴导航

3、标记物根据病人资料，确定符合导航手术适应证初步确定手术入路，在头皮表面粘贴定位标记物将6-10枚定位标记贴于患者头部尽量分散贴放在不易移动的部位(如耳上，乳突，顶结节等)术前计划（二）影像学扫描完成CT或MR扫描，将图象资料输入计算机，完成三维重建CTMR功能MR在计算机影像上寻找头皮上的标记物，逐一予以注册标记规划具体的手术入路术前计划（三）设备连接注册患者插管全麻后安装头架固定参考环于头架上注册探针术前计划（四）定位标记联合注册用探针按标记顺序注册患者头部定位标记物导航下用探针探测病变在头皮的投影边界，据此设计手术切

4、口导航下病变切除手术过程中，应多次使用探针实时导航，不断验证手术入路的正确性及病变边界操作步骤颅脑导航脊柱导航仪器设备脊柱导航配套设施棘突夹参考环探针连接线适配器（一）术前手术方案CT扫描,导入计算机工作站三维重建方法步骤（一）术前定位Marker点制定手术计划选择植入物方法步骤（二）入室后患者按照常规手术步骤麻醉，上头架（颈部手术）安装参考环方法步骤拆除参考环消毒铺巾（三）术中暴露解剖标志后注册marker点开始导航导航下定位螺钉进钉点、方向、深度，植入螺钉深部小病变术中精确定位帮助术者完成深部神经组织的复杂而精细的操

5、作减少盲目性探查损伤脑组织，将病变周围正常神经血管结构的损伤减少到最低程度，降低术后神经功能损伤神经影像导航手术系统临床应用价值导航系统术中应用病灶及周围血管结构三维重建导航系统术中应用术中使用导航棒规划手术入路术中确定肿瘤后界导航系统术中应用术中确定肿瘤前界导航系统术中应用导航下延髓血网切除术S1骨母细胞瘤术前ＭＲ术中定位术后MR术后CTC1后弓和C2椎板棘突畸形Chiari畸形导航在其他领域的应用功能外科骨科耳鼻喉科脑内病变活检颅内异物取出术颅内深部病变(脑干，丘脑等中线附近病变)皮层下体积较小的病变，特别是良性血管

6、病变，如海绵状血管瘤、动脉瘤、血管畸形等适应证（一）病变的准确定位和小切口设计(如凸面小脑膜瘤，脑脓肿等)功能神经外科手术(如局灶性癫痫,舞蹈病,帕金森氏病等)脊柱脊髓外科手术（内固定及椎体、椎旁、椎管内占位切除适应证（二）适应证（三）借助于导航系统治疗恶性胶质瘤，可以确定胶质瘤的大致边界，提示切除范围，还能指示避免损伤周围正常神经血管结构，实现深部胶质瘤的显微镜下全切。配合其它治疗，能降低此类患者的死亡率和致残率。误差漂移导航的不足之处误差分析来源内容系统误差偶然误差影像资料扫描间距√√扫描设备的倾斜√√对比度√√导航

7、设备定位器的精度√跟踪仪的精度√面融合的算法√图像插值的算法√显示速度√误差分析来源内容系统误差偶然误差操作者定位器的标定√√图像上注册点的确定√椎板上注册点的选择√手术器械与参考环的距离√影像的理解能力√√解剖的熟悉程度√√操作手法√设备的熟悉√熟悉解剖手术操作术中脑组织过度牵拉，脑脊液外流，或较大体积的肿瘤被切除，脑内结构相对位置发生变化，都会造成影像的漂移(shifting)为避免出现这些误差，可以采取术中辅助超声定位、避免脑室过早开放等手段影像漂移谢谢