1、计算机导航技术辅助脊柱外科复杂手术脊柱外科手术近年由于工业技术的进步得到了很大的发展，但是脊柱由于本身特点或后天因素，在部分病例结构复杂，固定和减压手术依然难度和危险性很高。我们在 2002 年引进了红外线主动诱导计算辅助三维导航系统。到2003 年 9 月已经实施各种复杂脊柱外科手术 36 例。使得手术部位的确定变得简单，手术时间缩短，手术的安全性明显提高。材料和方法：2002 年 12 月至 2003 年 7 月，我们共施行红外线主动诱导计算机辅助三维导航下脊柱外科手术 36 例。手术选择：环枢椎固定手术 8 例，颈椎椎弓根钉固定手术 11 例(89 枚螺钉)，上胸椎椎弓根固定手术 5 例
2、，胸腰椎后凸畸形矫正手术 6 例，多次腰椎手术后再手术等复杂结构的脊柱外科手术 6 例。男性 23 例，女性 13 例。年龄：1270 岁，平均年龄 46 岁。手术方法:腰椎由于椎弓根较粗，术中透视比较容易，除非畸形明显，正侧 X 线片判断位置困难的病例外，均使用 2 维导航技术，其余使用 3 维导航技术。使用 2 维导航的病例，在术中暴露棘突和椎板后，现将患者示踪器固定在合适的棘突上，并注册各种示踪工具，用 C 型臂拍摄正侧位片，并分别采集到导航设备里，撤除 C 型臂。即可开始手术。用示踪器确认椎弓根在正位和侧位的准确位置后，按照一般的椎弓根方法打开通道，只是锥子和开路器均是带示踪器的特殊器
3、械。整体操作比一般方法要快，更重要的是能够在正常参考结构消失或无法辨认的困难病例，显示威力，迅速找到准确位置。使用 3 维技术的病例，术前进行螺旋 CT 扫描，对需要固定的手术部位都要包括在内。尽可能的断层薄一些，这样重建的图像比较细致准确。术中进行每个示踪器注册，成功比较容易而快速。颈椎的病例术后均进行了 CT 的检查，并和过去进行的用单纯 G 型或 C 型臂透视下先后进行了 272 枚颈椎椎弓根螺旋钉固定结果进行对比。 结果:除一例因为患者示踪器术中位置移动，导致导航失败，其余病例无论是两维，还是三维导航的临床准确率都达到 100%。位置误差率 0.230.56mm（导航仪自动计算）。我们
4、曾经使用单纯 G 型或 C 型臂透视下先后进行了 272 枚颈椎椎弓根螺钉固定，其中有 29 枚（10.7%）位置不满意，本次的颈椎椎弓根病例 11例 89 枚螺钉术后均进行了 CT 检查，相比之下均得到满意结果。讨论：1，导航的方法和意义1995 年出现了第一台立体定向仪。1992 年出现了首台机器人显微镜手术导航仪。1995 年 Amiot 等人发表了计算机导航下的椎弓根固定术。生活空间没有绝对的坐标系，三维空间确定位置，必须有参考点，根据参考点确定对象的相对关系。由此原理发展的技术如：巡航导弹的卫星定位技术就是利用地面固定标志作为参考点，将实际地形和预先储存的虚拟地形图通过卫星进行照合，
5、使导弹能够进行三维空间的精确打击。记住外科的导航是根据这一原理发展而来的技术，因此就有基准点的建立，多点参考点的照合，实施红外线跟踪等相同要素。现在的计算机手术导航系统主要使用的是红外线光学导航，主要是因为分辨准确，可以三维定位，不受手术室内其他设备的干扰，但是也有一定局限性，需要有观感设备随时交换信息，不能直接面对阳光。另外也有尝试电磁导航，但是由于位置精确度不高，易受外界电磁场干扰，不能进行三维导航，因此临床可用性不高。导航仪一般有两大基本功能： （1）三维 CT 影像下的导航（computed tomography-based navigation system）。（2）C 型臂透视下的
6、导航（fluoroscopy-based navigation system）。他们各有优缺点。我们的体会总的来说，三维导航主要用于胸椎以上的复杂结构或是脊柱的各种畸形。而二维导航主要用于腰椎的手术特别是多次手术后的病例，局部结构已经不清楚，导航可以省时和准确。表一：三维 CT 和 X 线双向透视下的导航比较三维 CT X 线优点 可术前设计、可正确规划 不须术前获取图像、减少放射线被暴术中使用三维信息 不须注册，随时更新图像 缺点 术前获取图像、必须注册 不能术前设计、无三维图像参考术中不能更新图片 术中的图像质量不高2，使用体会我们使用的导航仪由于是新一代的主动红外线跟踪导航，比起过去的导
7、航有很多优点：（1）单向主动红外线跟踪。改变了过去的需要从跟踪仪发射光束，在示踪器上反射后获得信息的复杂方式。（2）全自动识别手术器械。（3）自我诊断检测，可以方便知道导航的精确度。（4）无线软件遥控，步骤的操作迅速简便。（5）万用手术器械注册站可以使自己的手术器械变成导航示踪器。使得手术更加实用。（6）智能大视野摄像跟踪系统让操作的限制明显减少。在使用导航时，我们体会以下注意点：（1） 高位颈椎，颈椎椎弓根或其它复杂畸形的固定最好使用三维导航。腰椎可以使用二维导航。（2）术前计划充分：进行良好的 CT 重建资料的输入，各脊柱的注册点的选定，预计机器摆放的位置，避免阳光照射。（3） 患者示踪器的牢固固定。术中一旦启动了导航仪，患者示踪器绝对不能出现移动。3-4 个关键参考点的核准一定要尽可能的准确。并进行面注册。操作认真，轻柔。全部照合完成后，要找几个临床容易判断的点，：棘突，关节突核实一下导航仪的指示是否准确。（4） 术中操作应符合传统的经验。如果所有操作是正确的话，应该确信导航仪是非常正确的。（5）最好使用三维导航。
