術(shù)中的“實時動態(tài)”至關(guān)重要，正如駕駛前“導(dǎo)航”和實際駕駛存在著多種可能性偏差，這就對實時配準(zhǔn)、實時導(dǎo)航、動態(tài)追蹤提出了更高要求。術(shù)中三維CT影像導(dǎo)航是指基于術(shù)中三維(3D)圖像的手術(shù)導(dǎo)航技術(shù)。

　　手術(shù)機器人對術(shù)中配準(zhǔn)的要求較高，僅依靠其自身的導(dǎo)航定位功能還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，需要結(jié)合移動式術(shù)中三維CT影像來提高導(dǎo)航準(zhǔn)確度。

　　不同于在放射科掃描室的螺旋CT，移動式術(shù)中三維CT使用的是錐形束CT掃描設(shè)備，常見的即三維C形臂和O形臂。下面以移動式三維C形臂(PLX C7600)輔助脊柱外科手術(shù)為例，來介紹術(shù)中三維CT影像在機器人手術(shù)中的應(yīng)用情況。

　　(一)術(shù)中圖像采集

　　術(shù)中導(dǎo)航可使用CT圖像或MRI圖像，在骨科手術(shù)中對骨性解剖結(jié)構(gòu)精度要求更高，因此術(shù)中CT圖像的應(yīng)用相比于術(shù)中MRI應(yīng)用更加廣泛，而采用移動式術(shù)中三維CT影像設(shè)備則更受歡迎。

　　基于透視的導(dǎo)航技術(shù)和基于CT的導(dǎo)航技術(shù)類似，可將術(shù)中多個透視影像上傳至工作站完成三維重建?；谕敢暤膶?dǎo)航技術(shù)可以根據(jù)術(shù)前CT數(shù)據(jù)進行實時重建，從而顯示術(shù)中患者的真實解剖結(jié)構(gòu)。

　　(二)運動捕捉

　　手術(shù)導(dǎo)航需要通過運動捕捉系統(tǒng)來追蹤手術(shù)器械在空間的運動，并將手術(shù)器械的運動位置變化同步顯示在屏幕上。目前脊柱外科手術(shù)導(dǎo)航常用的運動捕捉系統(tǒng)多為光學(xué)追蹤技術(shù)。

　　光學(xué)運動捕捉系統(tǒng)主要依賴于光學(xué)攝像頭，通過三角測量來準(zhǔn)確測量物體的空間位置。為了確保實時手術(shù)導(dǎo)航的精度，光學(xué)攝像頭在進行手術(shù)操作過程中應(yīng)盡量避免遮擋。

　　手術(shù)導(dǎo)航借助運動捕捉系統(tǒng)，可以對手術(shù)器械在空間中的位置以及軌跡進行實時追蹤，可以實時識別手術(shù)器械在坐標(biāo)系中平移和旋轉(zhuǎn)。

　　(三)圖像配準(zhǔn)

　　在手術(shù)開始前，手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)需要將術(shù)中采集圖像的解剖結(jié)構(gòu)與患者實際的解剖結(jié)構(gòu)進行關(guān)聯(lián)，進而幫助醫(yī)生進行圖像引導(dǎo)手術(shù)。圖像配準(zhǔn)即將采集的影像的坐標(biāo)系和導(dǎo)航追蹤系統(tǒng)進行配準(zhǔn)整合的過程，為手術(shù)導(dǎo)航提供“地圖”的指引。

　　以普愛醫(yī)療脊柱手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)為例，它通過追蹤C形臂三維采集軌跡，自動完成圖像坐標(biāo)建立和系統(tǒng)坐標(biāo)配準(zhǔn)，這種方式不受圖像品質(zhì)的影響。與標(biāo)尺配準(zhǔn)相比，軌跡配準(zhǔn)的精度更高，操作步驟少，系統(tǒng)運作效率高。

　　(四)圖像可視化

　　一旦圖像配準(zhǔn)完成，手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)會將手術(shù)器械的虛擬圖像與術(shù)中獲取的三維影像進行重疊顯示。隨著醫(yī)生移動真實的手術(shù)器械，其對應(yīng)的虛擬圖像也能在移動式術(shù)中三維CT影像上實現(xiàn)實時同步移動。

　　通過觀察手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)的屏幕，醫(yī)生能夠?qū)崟r地掌握器械與患者手術(shù)部位的解剖結(jié)構(gòu)的相對位置關(guān)系。這一信息至關(guān)重要，它幫助醫(yī)生準(zhǔn)確評估手術(shù)器械與目標(biāo)手術(shù)點的距離，從而沿著預(yù)先規(guī)劃的手術(shù)路徑，準(zhǔn)確地進行手術(shù)操作。

　　移動式術(shù)中三維CT影像結(jié)合手術(shù)機器人導(dǎo)航可以幫助醫(yī)生大大提高椎弓根釘置釘?shù)某晒β?，減少脊柱外科手術(shù)并發(fā)癥的發(fā)生幾率，同時減少醫(yī)生和患者的輻射暴露。此外，有效減少病人在術(shù)中的出血，同時減少術(shù)后疼痛、縮短住院時間，使得病人可以在很短時間內(nèi)康復(fù)。想了解更多信息，歡迎咨詢400-025-6366