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计算机辅助手术导航系统在胸腔镜手术中的运用研究

陈炜生  
【摘要】: 随着高清晰度摄影系统、高技术内镜手术器械的产生,90年代初电视胸腔镜手术得到长足的发展,它改变了一些胸外科疾病的治疗概念,是未来胸外科发展的方向。但是胸腔镜仅仅给外科医生提供一个二维局限的手术视野,它使外科医生丧失了宝贵的手感和视觉深度感,降低了手眼间的协调能力,在复杂手术中如遇到特殊情况则难以处理,加大了手术危险性和并发症出现的机会。计算机辅助外科(Computer aided surgery,CAS)是一种基于计算机对大量数据信息的高速处理及控制能力,通过虚拟手术环境为外科医生从技术上提供支援,使手术更安全、更准确的一门新技术。计算机利用图像信息进行三维图像重建,为外科医生进行手术模拟、手术导航(navigator)、手术定位、制订手术方案提供了客观、准确、直观、科学的手段。本研究的目的是利用计算机辅助外科技术来解决胸腔镜外科存在的问题,运用数字解剖学的理论进行胸部微创外科的基础研究。为达到以上研究目的本课题分成以下两个部分: 第一部分验证应用计算机辅助外科导航系统标记肺部小结节这项新的定位技术的可行性。方法:四只试验犬在经皮建立肺部小结节模型后进行螺旋CT扫描,然后将CT扫描数据传输到计算机辅助导航系统,在体表标记物的帮助下,建立真实世界坐标系和虚拟世界坐标系的统一,在导航系统的帮助下进行定位并用胸腔镜切除肺部小结节。在临床组中,共有8名患者,男5例,女3例,年龄30~60岁,平均50.2岁。肺部孤立性小结节直径8.1~20.2 mm,平均15.5 mm,按动物实验的定位方法进行定位。结果:共建立肺部小结节模型20个,小结节平均距胸膜为11.6mm。组织病理检查显示所有虚拟病变物质均被成功定位和切除。在临床组中所有小结节均被准确定位。结论:计算机辅助导航系统可在术前对肺部小结节进行准确定位。 第二部分探讨胸腔镜肺叶切除手术中肺动脉定位的方法。方法:对10例新鲜猪心肺进行CT扫描,行肺动脉三维重建。导航手术组(A组)5例应用StealthStation?手术导航系统结合肺动脉导管介入技术,进行计算机辅助下的胸腔镜右下肺动脉分离结扎,常规手术组(B组)5例进行常规胸腔镜右下肺动脉分离结扎。结果:导航组平均手术时间(29.8±8.1)min,明显少于对照组(49.4±8.8)min,P0.003。对照组中有1例肺动脉损伤。结论:计算机导航技术应用于胸腔镜外科手术,可以克服胸腔镜固有的缺点,准确定位肺动脉,从而进一步提高手术的安全性,减少手术难度,缩短手术时间。


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