計算機輔助導航技術的臨床應用研究.pdf

1、第一部分:計算機輔助導航技術的實驗研究
　　 注冊方式對導航手術精確性及注冊時間的影響
　　 研究目的:考察不同的注冊方式（點注冊與表面注冊）對計算機導航手術精確度、注冊時間的影響，從中尋找導航手術的最佳注冊方式。
　　 對象與方法:取新鮮小牛尸體頸椎標本（8具），包括完整的C1～C8，共64個椎體，根據(jù)導航手術常用的注冊方式，隨機分為兩組:點注冊組、表面注冊組。匹配誤差(PA，Predicted Accurac

2、y)在注冊過程中由導航系統(tǒng)軟件直接顯示。注冊時間為從開始注冊到導航精確度達到預期值為止的時間。統(tǒng)計分析兩組在匹配誤差與手術時間上的差異。
　　 研究結(jié)果:①、注冊時間:計算機輔助導航手術中，點注冊組平均注冊時間為292±45s，表面注冊組平均注冊時間為245±32s，兩組比較無統(tǒng)計學差異(p＞0.05)。②、匹配誤差:計算機輔助導航手術中，點注冊組平均匹配誤差為1.1±0.23mm，表面注冊組平均匹配誤差為0.8±0.11mm，

3、差異有統(tǒng)計學意義(P=0.031)。
　　 結(jié)論:①、計算機輔助導航手術中，不同的注冊方式對導航手術精確度、注冊時間均有影響。②、點注冊方式與表面注冊方式相比，注冊所需時間并無明顯差異。③、點注冊方式具有簡單、快速的特點，但表面注冊方式具有更高的注冊精度，實際操作中，可將兩者結(jié)合起來，靈活應用。
　　 第二部分:計算機輔助導航技術的臨床應用研究
　　 一、導航技術在胸腰椎椎弓根釘植入中的應用
　　 研究目

4、的:研究計算機輔助導航在椎弓根內(nèi)固定技術中的應用，了解其對椎弓根釘植入的安全性和精確性，評估該技術在椎弓根植入中的臨床使用意義。
　　 對象與方法:對29例腰椎滑脫患者、24例胸椎后路椎弓根螺釘內(nèi)固定患者采用計算機導航輔助下植釘。統(tǒng)計手術時間及射線暴露時間，術后進行CT掃描觀察椎弓根螺釘位置，分析計算機導航輔助下植釘與常規(guī)手術組患者的植釘準確率和手術時間以及射線暴露時間上的差異。
　　 研究結(jié)果:
　　 ①胸椎:

5、CT三維導航系統(tǒng)組102枚椎弓根釘植入前獲得的匹配精確度誤差平均為0.85mm(0.7-1.1mm)，其中，上胸椎平均為0.75mm(0.6-1.0mm)，中下胸椎平均為0.9mm(0.8-1.1mm)。術后CT掃描:102枚胸椎椎弓根釘Ⅰ級99枚(97.1％，其中上胸椎26枚，中下胸椎73枚)，Ⅱ級3枚（其中上胸椎1枚，中下胸椎2枚），Ⅲ級0枚。Ⅱ級有1枚螺釘位置偏于椎弓根內(nèi)側(cè)（為中下胸椎），其余均偏在椎弓根外側(cè)，臨床無神經(jīng)損傷癥狀。

6、C臂機透視組98枚椎弓根釘術后CT掃描:Ⅰ級88枚（89.8％，其中上胸椎20枚，中下胸椎68枚），Ⅱ級8枚（其中上胸椎2枚，中下胸椎6枚），Ⅲ級2枚（均為中下胸椎）。Ⅱ級和Ⅲ級所有螺釘位置偏于椎弓根外側(cè)，Ⅲ級中一例患者出現(xiàn)頑固性胸背痛。兩組Ⅰ級差異有顯著性意義(p＜0.05)。
　　 ②腰椎:CT三維導航系統(tǒng)組116枚椎弓根釘，術后CT掃描:Ⅰ級116枚，無Ⅱ級、Ⅲ級。徒手植釘組116枚椎弓根螺釘中，植釘位置Ⅰ級104枚，Ⅱ級

7、8枚，Ⅲ級4枚。Ⅱ級和Ⅲ級所有螺釘位置偏于椎弓根外側(cè)，無臨床癥狀。經(jīng)等級資料的秩和檢驗，兩組植釘準確率分級有統(tǒng)計學意義(P=0.038)。
　　 ③植釘時間:統(tǒng)計腰椎兩組手術時間，透視植釘組為64～110分鐘，平均85.93±12.86分鐘，導航植釘組為58～103分鐘，平均79.04±13.74分鐘，經(jīng)獨立樣本t檢驗， P=0.053，兩組無統(tǒng)計學差異。隨著采用導航技術的時間推移，導航植釘組所用手術時間逐步下降，而徒手植釘組無

8、明顯改變。因此，將病例按時間排序，自2007年4月后，徒手植釘組共完成21例、平均用時87.14±11.23分鐘，導航植釘組完成20例手術，平均用時72.95±10.70分鐘，經(jīng)獨立樣本t檢驗，兩組有統(tǒng)計學差異(P=0.000)。
　　 ④射線暴露時間:統(tǒng)計兩組手術中射線暴露時間，各時間段導航植釘組射線暴露時間均顯著少于徒手植釘組。透視組累計射線暴露時間7.83±2.30秒，導航組累計射線暴露時間1.21±0.42秒，經(jīng)獨立樣本

9、t檢驗，兩組有統(tǒng)計學差異(P=0.000)。
　　 結(jié)論:①、計算機輔助導航技術利用CT三維重建影像進行椎弓根釘植入術中導航，給術者提供即時的，多維的清晰圖像，利于術者準確地按照計算機設計的精確進釘路線進行手術內(nèi)固定。其植釘精確度高于C臂機透視組，大大減少了神經(jīng)、血管損傷的風險，尤其適用于頸、胸椎后路椎弓根釘手術，有助于椎弓根螺釘技術的推廣應用。②、該技術的臨床應用:一方面提高了脊柱手術中椎弓根釘植入的安全性和精確性，提高了椎弓

10、根內(nèi)固定手術的成功率;一方面有效地縮短同類手術時間和術者術中射線暴露時間。③、本研究為計算機導航技術在椎弓根釘植入技術中的應用提供了臨床資料依據(jù)，證實了該項技術是值得推廣的一項臨床技術。
　　 二、導航技術在人工全膝關節(jié)置換術中的應用
　　 研究目的:探討計算機導航輔助下人工全膝關節(jié)置換手術的經(jīng)驗和臨床結(jié)果，評估其對關節(jié)假體植入的準確性及可操作性的臨床意義。
　　 對象與方法:對照組采用標準全膝關節(jié)置換手術，導航

11、組采用計算機導航輔助下人工全膝關節(jié)置換術，觀察導航手術組在手術時間、術中出血和術后引流量、術后3個月HSS評分等指標與對照組之間的差異。并從影像學方面分析對照組和導航組術后的下肢力線和假體位置。
　　 研究結(jié)果:行計算機導航輔助下人工全膝關置換術32例36膝。對照組與導航組的手術時間平均為(91.2±18.3) min和(120.4±24.5) min;術中出血及術后引流量分別為(910.6±110.6) ml和(640.8±9

12、0.7) ml;術后3個月HSS評分分別為(87.8±2.4)分和(92.6±1.9)分。統(tǒng)計學分析顯示以上幾項指標導航組與對照組比較，差異均有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。術后對照組與導航組的MFTA分別為1.82°±1.2°和0.87°±0.76°，兩者比較差異有統(tǒng)計學意義(t=2.32，P＜0.05);STCA分別為4.32°±1.10°和2.81°±0.61°，兩者比較差異有統(tǒng)計學意義(t=4.15，P＜0.05)。隨訪結(jié)果證實導

13、航輔助下人工全膝關節(jié)置換術，與常規(guī)手術組相比，假體植入更準確，下肢力線更佳，早期療效滿意。
　　 結(jié)論:①、計算機輔助導航技術應用于人工全膝關節(jié)置換術，手術時間較常規(guī)手術有所延長。②、輔助導航技術應用于人工全膝關節(jié)置換術，假體植入更加準確，對于肢體下肢力線能提供更佳的操作方案，同時使操作具有高的準確性和可重復性。③、導航技術操作下，不干擾股骨髓腔、可以明顯減少患者術中、術后出血量，減少輸血量，并且減少脂肪栓塞的發(fā)生率。④、關節(jié)假