计算机辅助导航在神经外科的应用北京天坛医院.ppt

影像导航系统在神经外科的应用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,术中定位,术后MR,术后CT,C1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,误差分析,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,