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文檔簡介
1、目的:對虛擬手術(shù)技術(shù)在骨盆手術(shù)中的應(yīng)用進(jìn)行研究,包括術(shù)前虛擬手術(shù)規(guī)劃、計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)導(dǎo)航及醫(yī)學(xué)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù),進(jìn)而提高骨盆術(shù)前手術(shù)規(guī)劃質(zhì)量、增加術(shù)中操作的精確性及安全性,提高骨盆手術(shù)的質(zhì)量。
材料與方法:
6例髖臼骨折患者行骨盆CTA掃描,將掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像分割后完成骨盆及周圍血管、皮膚體表輪廓等軟組織的三維建模。然后在三維虛擬模型上規(guī)劃骨折復(fù)位方案、內(nèi)固定設(shè)計(jì)以及最佳手術(shù)入路,用于指導(dǎo)術(shù)中操作。并在術(shù)后比較術(shù)中實(shí)際情
2、況與術(shù)前虛擬規(guī)劃結(jié)果的一致性;
術(shù)前在骨盆尸體標(biāo)本上沿著髂骨翼置入5枚鈦釘標(biāo)記點(diǎn)后行CTA掃描。將所得數(shù)據(jù)導(dǎo)入Mimics軟件完成圖像分割后重建骨盆、周圍血管及膀胱的三維模型,并對骶髂關(guān)節(jié)螺釘?shù)睦硐肼窂竭M(jìn)行虛擬規(guī)劃。術(shù)中完成配準(zhǔn)后實(shí)現(xiàn)對術(shù)中骨盆及手術(shù)器械的空間位置實(shí)時跟蹤,術(shù)者在導(dǎo)航系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)屏幕的三維實(shí)時引導(dǎo)下按照術(shù)前規(guī)劃的理想路徑經(jīng)皮置入骶髂關(guān)節(jié)螺釘。術(shù)后將標(biāo)本行CT掃描后構(gòu)建骨盆三維模型,觀察螺釘置入位置,并將置入螺釘
3、的實(shí)際位置與術(shù)前虛擬規(guī)劃的螺釘路徑進(jìn)行觀察比較;
完成骶髂關(guān)節(jié)螺釘路徑的虛擬規(guī)劃后,術(shù)前進(jìn)行手術(shù)工具的標(biāo)定、配準(zhǔn)及穿透式增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)頭盔的標(biāo)定,則頭盔中顯示的虛擬圖像與真實(shí)骨盆達(dá)到實(shí)時融合。術(shù)者通過佩戴的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)頭盔的實(shí)時三維引導(dǎo)下沿著虛擬規(guī)劃路徑置入導(dǎo)針和螺釘。術(shù)后將骨盆行CT掃描后進(jìn)行三維重建,評估螺釘置入位置情況,并分別測量虛擬規(guī)劃路徑與實(shí)際置入螺釘在S1骶神經(jīng)根孔平面、入釘點(diǎn)、螺釘末端以及角度上的差異。
結(jié)果:<
4、br> 成功完成了6例髖臼骨折患者的術(shù)前虛擬手術(shù)規(guī)劃。設(shè)計(jì)的虛擬鋼板與骨折面具有較好匹配性和服貼性。術(shù)后結(jié)果顯示虛擬規(guī)劃的最佳手術(shù)路徑在所有6例患者中均與術(shù)中情況一致。虛擬規(guī)劃的骨折復(fù)位方案在5例患者中與術(shù)中情況一致,在1例患者中為部分一致。手術(shù)醫(yī)生反饋結(jié)果顯示其均對該虛擬手術(shù)規(guī)劃系統(tǒng)具有較高的滿意度;
實(shí)現(xiàn)了非X線輻射的骨盆術(shù)中實(shí)時三維導(dǎo)航,將術(shù)前虛擬規(guī)劃的結(jié)果精確的轉(zhuǎn)化到術(shù)中操作。在術(shù)中實(shí)時三維引導(dǎo)下術(shù)者沿著術(shù)前虛擬規(guī)劃
5、的路徑成功置入S1骶髂關(guān)節(jié)螺釘4枚。術(shù)后CT掃描結(jié)果提示螺釘位置滿意,未穿出外層骨皮質(zhì),且術(shù)后比較結(jié)果顯示術(shù)中螺釘實(shí)際置入位置與術(shù)前虛擬規(guī)劃的路徑基本一致;
在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)導(dǎo)航下成功經(jīng)皮置入12枚S1骶髂關(guān)節(jié)螺釘,術(shù)后骨盆CT圖像顯示12枚螺釘位置均滿意,未穿出外層骨皮質(zhì)。虛擬規(guī)劃的螺釘路徑與實(shí)際置入螺釘在 S1骶神經(jīng)根孔平面、入釘點(diǎn)及螺釘末端的距離分別為3.6±1.0mm,2.7±1.2mm和3.7±1.1mm,二者在角度上的差
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