影像導航在耳鼻喉微創(chuàng)手術中的應用

影像導航技術在耳鼻咽喉微創(chuàng)手術中的應用2021/4/261

近年來，隨著科學技術的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的外科觀念受到極大的挑戰(zhàn)。微侵襲概念已深入到外科診斷與治療的各個領域。影像學、放射外科和立體定向技術的有機結合，衍生出多種新型的治療手段。2021/4/262

如：腦血管造影定向技術、磁共振定向技術、內(nèi)窺鏡立體定向術等。立體定向放射外科概念的引入和發(fā)展，伽瑪?shù)?、X刀和質(zhì)子束放射系統(tǒng)的應用，使微創(chuàng)或無創(chuàng)的概念得到進一步的深化。2021/4/263

通過無框架式立體定向系統(tǒng)引導外科手術在三維空間定位，精確設計手術進路，模擬最安全的手術方法，極大地提高了手術的安全性和準確性，已成為外科手術發(fā)展的主要方向之一。2021/4/264

耳鼻咽喉各器官解剖復雜，位置深在，功能重要，與重要的血管、神經(jīng)毗鄰。傳統(tǒng)的顱底手術創(chuàng)傷較大，在維護各器官功能方面有較大的缺陷，因而在微創(chuàng)、功能手術方面發(fā)展較慢。2021/4/265

鼻內(nèi)窺鏡技術的發(fā)展已使一些顱底手術發(fā)生了變化，如鼻內(nèi)窺鏡下垂體瘤切除術、腦脊液鼻漏修補術、經(jīng)蝶視神經(jīng)減壓術等，不僅手術徑路簡單、創(chuàng)傷小、視野清晰、而且并發(fā)癥少。已成為眾多耳鼻咽喉、神經(jīng)外科醫(yī)師接受并采納。2021/4/266

我們新近開展的鼻內(nèi)窺鏡下中隔后端切除，輔以激光鼻咽腫瘤切除術，也具有視野開闊、病變切除徹底、創(chuàng)傷小等優(yōu)點。同時我們耳內(nèi)窺鏡下行上鼓室進路面神經(jīng)水平段及膝狀神經(jīng)節(jié)減壓、顱顳聯(lián)合徑路全程面神經(jīng)減壓術也同樣顯示了耳內(nèi)窺鏡下微創(chuàng)手術的優(yōu)點。2021/4/2671998年7月在法國盧茲堡市召開了第二屆耳鼻咽喉、顱底外科微創(chuàng)手術的發(fā)展方向。影像導航、專業(yè)內(nèi)窺鏡、激光設備、神經(jīng)監(jiān)護及智能計算機等高科技的應用，已使耳鼻咽喉、顱底外科微創(chuàng)手術成為可能。2021/4/268影像導航技術的基本概念

影像手術導航系統(tǒng)（imagimgoperationnavigationsystem）是利用特殊設計的計算機軟件，將病人術前CT或MRI圖像進行三維重建（3－D－reconstruction），并通過術中定位系統(tǒng)，對手術器械在術野中的位置進行精確定位，術者參照顯示在計算機監(jiān)視器上的三維影像（水平位、矢狀位、冠狀位）觀察到手術器械的實際位置。2021/4/269

影像導航系統(tǒng)可與具有導航功能的手術顯微鏡或內(nèi)窺鏡相駁接，將手術視野擴展到顯微鏡及內(nèi)鏡視野之外，使術者在術野中進行手術操作的同時，能顧及到術野周圍的重要組織結構，如：顱底、眼眶、神經(jīng)、血管等。并可隨手術的不斷進展，影像導航系統(tǒng)可提供連續(xù)的手術器械定位，使手術安全、徹底、減少手術并發(fā)癥的發(fā)生。2021/4/26109、人的價值，在招收誘惑的一瞬間被決定。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:57:43PM11、人總是珍惜為得到。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、人亂于心，不寬余請。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、生氣是拿別人做錯的事來懲罰自己。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、抱最大的希望，作最大的努力。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、一個人炫耀什么，說明他內(nèi)心缺少什么。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2023/2/32023/2/303February202317、一個人即使已登上頂峰，也仍要自強不息。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/3影像導航技術

在耳鼻咽喉科的發(fā)展與現(xiàn)狀

1986年德國Aachen大學附屬醫(yī)院首次在耳鼻喉科運用計算機輔助手術，他們運用一個機械手臂，手臂的各部分通過5個滾動關節(jié)相連，電位記錄關節(jié)的運動，將手臂末端相應位置的信息傳送給計算機。不幸的是手臂的移動很局限，且笨重，不能適應耳鼻喉科手術的精確性。2021/4/2612Aachen的學者們對此系統(tǒng)進行一步研究而設計了一種6關節(jié)視覺編碼器的計算機系統(tǒng)，他們用此系統(tǒng)為64位病人進行包括副鼻竇，眶，顱底，中樞神經(jīng)系統(tǒng)及翼腭窩的手術。作者認為運用計算機輔助系統(tǒng)可提高準確性達1-2mm，所以非常準確。2021/4/26131991年Aachen大學工作組改進了他們的經(jīng)驗而報道了200例手術，計算機輔助手術的適應癥包括鼻，鼻竇，及眶腫瘤，顱底手術，首發(fā)和復發(fā)的副鼻竇炎及聽神經(jīng)瘤，作者評估了CAS手術的優(yōu)缺點，缺點包括二次CT的輻射，費用及多用的人力，CAS優(yōu)點是手術中大大提高了信息量，可以更有效的手術并減少手術并發(fā)癥。2021/4/26141993年Aachen大學的mosges和Klimek報道了他們在副鼻竇手術中運用計算機輔助系統(tǒng)。他們相信CAS系統(tǒng)可以提供術中定向，特別對那些出血或解剖標志被腫瘤或上次手術破壞的手術。作者得出結論：CAS手術將副鼻竇手術并發(fā)癥發(fā)生率降低2%左右。2021/4/26151994年Anon等在美國首次報道計算機輔助鼻內(nèi)窺鏡手術。他用viewingwand系統(tǒng)為70例患者手術，聯(lián)合運用體表標志注冊及表面注冊（替代坐標標記注冊）。作者報道臨床精確度為1-2mm，手術適應癥包括復發(fā)，巨大病患，蝶竇手術，額隱窩手術。2021/4/2616

在一份回顧中Roth等一年中為220例中的12例（5%）患者viewingwand系統(tǒng)作鼻內(nèi)窺鏡手術，作者發(fā)現(xiàn)CAS很有幫助，但是費用高，需2次CT，需增加手術時間，另外一點是患者在局麻下很難注冊。2021/4/26171996年Tebo等在塑料頭顱上重復了精確度研究。他們用flashpoint系統(tǒng)替代了viewingwand系統(tǒng)，在塑料頭顱上測試了1590個點，平均誤差為2-3mm，95%的誤差在0-5mm之間，在3個醫(yī)生3次不同手術中臨床誤差率為2-5mm。2021/4/2618Fried等采用了一種新的電磁系統(tǒng)：instaTrak系統(tǒng)。這種系統(tǒng)可以跟蹤直或彎的吸引頭的電磁軌跡。14例手術無并發(fā)癥，這種系統(tǒng)在手術室中可方便調(diào)節(jié)，精確度在2mm以內(nèi)。作者認為intraTrak系統(tǒng)已經(jīng)克服了其它計算機導航的局限。2021/4/2619

電磁系統(tǒng)（instaTrak）

instTrak系統(tǒng)運用電磁跟蹤裝置及時監(jiān)視吸引器套管的位置，套管末端以十字交叉點的形式反映在冠狀，矢狀，及橫斷位CT上，而CT圖像被顯示在監(jiān)視器上?；颊呤中g中需帶頭架，頭架上安有發(fā)射裝置，吸引器手柄上裝有電磁接受器，發(fā)射器與接受器都通過電纜與計算機系統(tǒng)相連。2021/4/2620

電磁系統(tǒng)需患者在術前和術中帶同一頭架，掃描中應注意防止發(fā)夾發(fā)帶頭發(fā)等移動頭架使圖像扭曲，CT厚度為3mm，掃描范圍從下頜骨底到頭架金屬球上方2.5mm。患者必須在手術當天佩帶同一頭架，頭架不能更換而且為一次性使用，頭架有兩個功能：.補充術中頭的移動及自動注冊。注冊的意思是把CT數(shù)據(jù)與病人解剖相連系。InstaTrak系統(tǒng)能夠自動注冊：標記已事先埋于頭架內(nèi)，所以不用體表標志標記來校對解剖。2021/4/2621

因為instaTrak系統(tǒng)用電磁波系統(tǒng)，金屬器械會影響信號傳送，當有干擾發(fā)生時，監(jiān)視器會自動提醒術者。在患者與金屬手術臺之間需墊兩層褥墊，另外器械臺，麻醉機，及其它金屬器械與手術區(qū)之間應有一定距離。2021/4/2622Stealthstation系統(tǒng)運用紅外跟蹤系統(tǒng)及時顯示手術器械在患者術前CT中的位置，器械末端以十字交叉的形式反映在冠狀、矢狀及橫斷位CT上，光電感受器是排列在固定裝置上的三個紅外感受器，位于手術臺前6英尺高。感受器跟蹤安于標準手術器械或直吸引器上的紅外發(fā)射點的位置，患者頭架上也有一系列紅外發(fā)射點用來監(jiān)測頭動。這些信息通過光電數(shù)字處理器來處理。2021/4/2623Stealthstation系統(tǒng)需術前連續(xù)用1-3mm厚CT掃描，一般用2mm。掃描時緩者要帶頭架，手術器械的手柄通過將其末端伸到頭架的發(fā)射紅外線的二極管（LED）槽內(nèi)并同時踩腳踏板來校對，擇了5個標記點。注冊時將直吸引器頭接觸患者面部的體表標記并同時踩腳踏板來完成。2021/4/2624Instatrack和station兩種系統(tǒng)都利用功能性鼻內(nèi)窺鏡手術器械作為探針，instatrack用非金屬性吸引頭，其優(yōu)點是可針對快速出血，但用彎吸引器頭到達額竇時因其口徑及尖端結構問題而造成困難。Station系統(tǒng)用標準的內(nèi)窺鏡手術器械配有紅外發(fā)射點來定位，其優(yōu)點是可在額隱窩區(qū)手術，細小的彎尖頭吸引器可進入額竇并可顯示一個大竇腔內(nèi)不同位置的定位。2021/4/2625

兩種系統(tǒng)都需要患者在術中帶頭架，但instatrack系統(tǒng)還需要患者在術前帶同一頭架進行術前CT掃描。Station系統(tǒng)的頭架通過眉間固定，而instatrack系統(tǒng)的頭架被固定在外耳道及鼻背上，這種結構可以反映眶內(nèi)壁及額竇，內(nèi)眥，及耳部區(qū)域手術。2021/4/2626

功能性鼻竇手術中的一個困難是對關鍵解剖結構的識別，如紙樣板，篩頂，蝶竇前壁，額隱窩等往往因為上次手術瘢痕形成或僅僅因為疾病本身使這些標志更難識別。CAS使這些關鍵標志定位準確，這種技術很明顯不僅可應用于慢性鼻竇炎而且可用于窺鏡下前顱底手術，眶及視神經(jīng)減壓和后鼻孔閉鎖手術。2021/4/2627歷史短（1986）近15年歷史發(fā)展快傳導定位方式包括－聲導型、機械臂型、電磁感應型及光感應型應用少主要原因是儀器及輔助儀器設備昂貴，目前主要用于鼻腔、鼻竇及前顱底手術。2021/4/2628影像導航手術的優(yōu)缺點

主要優(yōu)點：降低術中并發(fā)癥、縮短手術時間、提高手術療效，某種程度上可改變手術徑路、擴大微侵襲手術的范圍，使一些大手術改在腔內(nèi)進行，同時能提高觀摩示教，是很好的教學工具。2021/4/2629應用影像導航系統(tǒng)，術者可獲取以下重要信息：準確定出術野所處的三維空間的位置。顯示術野鄰近的結構。指出靶灶定位與目前手術部位空間關系。幫助設計理想的手術入路。顯示手術進程中可能遇到的結構。顯示重要結構的位置。術中顯示靶灶范圍的大小。2021/4/2630主要不足之處：術中軟組織的改變，不能顯示在影像上，可能會造成手術誤差。往往需要病人進行重復的影像學檢查。依賴系統(tǒng)還是依賴術者對解剖理解的取舍，有時術者會遇到選擇取舍依據(jù)系統(tǒng)還是對解剖的理解。系統(tǒng)及附件的費用高。2021/4/2631影像導航系統(tǒng)的臨床應用可應用于幾年所有的內(nèi)窺鏡鼻竇外科手術中（選擇性），包括復雜的鼻竇炎、鼻息肉手術、鼻腔及鼻竇腫瘤取出術。前顱底手術：經(jīng)蝶垂體腫物切除術、腦脊液鼻漏修補術、經(jīng)蝶視神經(jīng)減壓術（鼻咽腫瘤切除術）等。在部分耳科及側顱底外科手術中的應用。2021/4/2632BrainLab影像導航系統(tǒng)在鼻內(nèi)窺鏡手術中的應用程序

病例選擇適應征術前使病人了解影像導航下手術的特點及有關注意事項2021/4/2633

術前CT掃描戴頭架，調(diào)整合適后記錄頭架的左、右及額側的有關數(shù)據(jù)。在頭架上安裝Mark（6個標準點）。平臥位，要求頭位居中，左、右兩側Mark在同一水平上，行鼻竇水平位CT掃描。2021/4/26342021/4/2635CT掃描的有關參數(shù)：螺旋CT掃描，100mA，掃描野260～280。層距2mm，層厚3mm，連續(xù)水平掃描。陣矩512×512。如術中采用Z-Touch注冊，CT掃描時無需戴頭架，可直接行無Mark標記掃描，條件同上。2021/4/2636注意事項：頭架固定要可靠，女性病人要注意因頭發(fā)引起的固定架移位。肥胖病人要注意皮膚移位。準確記錄頭架左、右及額側的數(shù)據(jù)。無論是用頭架定位或Mark標記，均需在術前一周內(nèi)行CT掃描。2021/4/2637BrainLab影像導航系統(tǒng)采用的是自動配準的方法（所謂配準是在患者實體與三維重新圖像之間建立一一對應的關系。）在術前CT掃描時，患者戴上特定頭架，術中需將頭架戴在相同的位置。該頭架能被計算機識別而自動配準。配準在影像導航手術中占有非常重要的地位。因與手術導航時的精確度直接相關。配準時所選的標記點至少要4個，最好達6－10個，所選的點越多，配準的精度越高，平均誤差率越低。2021/4/2638

術前數(shù)據(jù)準備：將CT工作站病人的數(shù)據(jù)輸出，用8mm磁帶（1Q/PQ格式）記錄并輸送至影像導航工作站，輸入頭架Mark的數(shù)據(jù)，并進行三維重建。術前可根據(jù)輸入的病變部位的信息，進行手術徑路的設計，設計完畢后，將數(shù)據(jù)輸出，存儲在Zip盤上，至影像導航機上備用。2021/4/2639

術中的處理：病人采用全麻或局麻。戴同一頭架，并按術前CT掃描時的頭架位置的數(shù)據(jù)進行調(diào)整。消毒、鋪單后在頭架上安裝紅外線反射小球。病人注冊（如術前CT掃描時不戴頭架，無Mark標記，用激光Z-Touch注冊）。手術器械，吸引器，Hommer等的注冊。注冊完畢即可開始手術，術中可將手術過程連續(xù)記錄，或關鍵部位攝像。2021/4/26402021/4/26412021/4/26422021/4/2643

目前，在我國影像導航技術已有了初步臨床應用的報告。但對其療效的評估尚未有明確的標準，利用影像導航技術，可以評估導航裝置如何幫助醫(yī)師提高技術，如何更準確，更安全地進行手術，如何降低手術時間，提高臨床療效，降低復發(fā)，減少并發(fā)癥。但導航手術的療效和其它手術一樣，與手術醫(yī)師經(jīng)驗程度及疾病的類別程度有關。2021/4/2644謝謝2021/4/26459、人的價值，在招收誘惑的一瞬間被決定。03-2月-2303-2月-23Friday,February3,202310、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。***2/3/20234:57:43PM11、人總是珍惜為得到。03-2月-23**Feb-2303-Feb-2312、人亂于心，不寬余請。***Friday,February3,202313、生氣是拿別人做錯的事來懲罰自己。03-2月-2303-2月-23**03February202314、抱最大的希望，作最大的努力。