原创 鼻科手术中计算机辅助导航技术
2020年05月19日 【健康号】 王琪     阅读 8482

内镜鼻窦手术是一种常见的鼻科手术。由于鼻窦邻近重要解剖结构,该类手术可能会出现严重的手术并发症。计算机辅助导航系统近年来取得了飞跃发展,在一些国家,特别是美国,已被常规使用。以下主要介绍影像导航手术的常识及导航系统在鼻窦手术中的应用并评估该系统在现代鼻科临床实践中的发展。首都医科大学附属北京同仁医院耳鼻咽喉头颈外科王琪

导航系统最初开发用于神经外科。在20世纪80年代, 德国开发出第一台鼻科导航系统,这标志着导航系统首次用于耳鼻咽喉科。自上市以来,导航系统不断地被细化和更新,并发展为今天使用的复杂系统。影像导航手术的主要原理是跟踪手术器械相对于患者解剖结构的位置,因此影像导航手术具有:  两个基本要素 

1.登记  登记是将患者术前影像与患者在空间中的实际位置连接的过程。要求将影像标志与患者对应的体表标志联系起来,这些标志可以是解剖结构或基准结构。由于组织含水量的改变,软组织解剖结构会发生变化,因而解剖标志(例如:内眦、外眦、耳屏)可能不准确。基准标志可为骨锚定、皮肤锚定或连接到体外设备,例如:患者佩戴的头戴式耳机。骨锚定基准标志能够提供准确的参考点,但在临床上不可行。皮肤锚定基准标志的应用范围也有限,因为术前这些标记的任何移位都意味着需要再次进行术前成像。现代导航系统可以在术前扫描和再次手术时使用整合 到患者头戴式耳机内的基准标志。头戴式耳机设计为只采用一种方式佩戴;因此,在手术当天软件可自动登记。并非所有导航系统都需要患者在术前成像时佩戴头戴式耳机。在基于轮廓的登记中,导航软件会根据术前扫描图像构造一个三维虚拟模型。手术时,将患者面部解剖结构的实际物理轮廓扫描入软件(使用激光或发光二极管,将患者面部的光线反射到吊式复照仪)。定位几百个离散点后,软件可将术前影像与患者实际生理解剖结构相匹配。

2.跟踪  目前有两种类型的跟踪系统:电磁和光学式。电磁系统使用射频信号。一名患者在术前计算机断层扫描(CT)期间需要佩戴头戴式耳机,并在手术时再次佩戴。专用内镜器械上的接收器会检测到头戴式耳机发出的射频波;然后软件根据患者术前的影像资料来对手术器械进行定位。光学系统分为主动或被动光学系统,均采用红外线信号。主动系统由患者头戴式耳机以及配有发光二极管的手术器械组成,并采用吊式复照仪进行跟踪;然后软件计算得出患者和手术器械的相对位置。被动系统是指通过吊式设备,发出红外线,而这种红外线被手术器械、患者的头戴式耳机反射后,被吊式复照仪捕获,通过软件系统计算出手术器械和头戴式耳机的相对位置。

一、导航手术时间会更长吗?

在本质上,引入任何新的手术技术都有一个学习曲线,随着经验的增加,平均手术时间会缩短。研究证实, 如果医师能够熟练使用器械,一例使用导航系统的内镜鼻窦手术的平均持续时间仅约延长15 min。

二、导航系统是否能够降低内镜鼻窦手术并发症风险?

鼻窦手术的风险(内镜或计算机辅助)在本质上取决于多种因素,包括解剖学和病理学变化、内镜下切除病变的范围、手术者的经验以及术中情况。在导航系统的辅助下,可以更为精准的进行手术操作,以降低并发症风险。

导航系统正在不断更新和改进。随着技术的改进,在鼻科的应用范围将不断扩大。但导航系统不能替代详细了解鼻窦的解剖结构;但在特定情况中,其可能会成为一种有用的辅助工具。医院是否采用该技术必然会受到成本的限制,这可能会导致复杂病例在三级转诊中心聚集,因为导航系统结合手术技术可以更有效地治疗难治的鼻窦病例。

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王琪
主任医师/教授
首都医科大学附属北京...
耳鼻喉头颈外科,耳鼻...
喉癌、下咽癌、鼻窦癌、甲状腺等肿瘤的诊治,以及鼻咽喉良性疾病的诊治。
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