计算机辅助导航系统及其骨科 应用.pdf
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中华创伤骨科杂志 .//0 年 1 月第 1 卷第 1 期 2’() 3 45,’+6 7589-8: 39;< .//0% =+;% 1% >+% 1
【摘要】 计算机辅助导航系统将空间立体导航技术、计算机图像处理及可视化技术与临床手术结合起
来, 使手术器械的位置在术中通过影像实时显示, 从而确保手术的安全。因精确性、 安全性及快速性的特点使
其在临床逐渐得到广泛应用, 在脊柱、 脊髓、 关节外科、 创伤外科等方面也充分发挥了重要作用。随着科技的发
展, 计算机辅助导航系统将发挥更大的作用。
【关键词】 计算机辅助导航系统; 骨科
【中图分类号】 ?!@A 【文献标识码】 B 【文章编号】 "!1"C1!// D.//0 E/1C/!"#C/A!""#$%&’$() (* %(+",’-. &//$/’-0 )&1$2&’$() /3/’-+ $) (.’4("&-0$%/!"#$ !%&’()%&’* +,-#$ ./0
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GKE 将空间立体导航技术、计算机图像处理
及可视化技术与临床手术结合起来, 利用计算机计算出
信号传输和接收发射器位置点的数据, 得出所需的各种
曲线和角度, 使无形、 虚拟的人体参数转变成直接的动
画图像。同时可使手术器械的位置在术中影像上实时
更新显示, 让医生随时了解手术器械的位置与患者解剖
结构的关系, 避开重要的解剖结构, 确保手术的安全。
还可以模拟手术器械的前进和后退, 存储手术路线, 测
量植入物的角度、 长度及直径, 便于医生客观地进行手
术。利用 2B>K可减少术中U线机的使用, 进而减少患
者及手术室工作人员的U线摄入, 维护其健康。
2B>K 的分类及其原理特点
一、 按照导航工具与手术环境交互方式的不同 V " W
分三类
"% 主动式结构: 主要指机械手、 手术机器人, 即术
中无须人为的干涉,完全凭借机械手进行操作。但由
于机械手在灵活性方面远不能和人手相比,因此往往
难以满足复杂手术的要求: 从而限制了机械手在临床
的广泛应用。
.% 被动式结构: 该结构导航系统在术中通过提供
手术工具的实时空间位置及运动轨迹, 并将该信息提
供给手术操作者,无须手术医生的判断,协助其准确
地完成手术操作。 是目前临床使用最广泛的一种导航
定位方法。
A% 半主动式结构: 该类型的导航系统属于第二代
机器人手术系统,多数处于实验研究阶段: 尚未见临
床应用报道。 它允许医生在机器人控制的安全范围内
随意移动手术工具: 但如果手术超越此安全范围: 系
统将终止操作。该系统不但确保了手术的安全性, 还
充分发挥了人手的灵活性, 有待进一步研究、 应用。
二、 按照导航信号V . W
分四类
作者单位:A"//"A 杭州市, 解放军第一一七医院骨一科
杨永宏 ("X!"C) , 男, 医学学士, 主任医师, 科主任。研究方向: 脊柱
外科, 关节外科, 计算机辅助骨科导航技术。
计算机辅助导航系统及其骨科应用
杨永宏 郑 杰
·计算机辅助骨科导航技术··!"#·
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中华创伤骨科杂志 .//# 年 0 月第 0 卷第 0 期 1’() 2 34,’+5 6478-79 28:; .//#% <+:% 0% =+% 0
"% 光学定位 >红外线?:该导航系统是目前导航
系统中的主流定位方法。 以 11@ 摄像机作为传感器,利用安装在手术器械上的红外发光二极管发出的红
外线的空间位置, 判断出手术器械的位置和姿态, 指
导医生完成手术操作,如德国蛇牌 34,’+5(:+, 导航系
统。该系统具有定位精度高、 处理灵活的优点, 但其
红外线接收装置容易受术中手的遮挡及周围光线或
金属物体镜面反射的影响。
.% 磁>电磁场?定位: 利用每个电磁产生的线圈定
义一个空间方向9 A 个线圈确定三个空间方向9 然后再
根据已知的相对位置关系即可确定目标的空间位
置 ......
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【摘要】 计算机辅助导航系统将空间立体导航技术、计算机图像处理及可视化技术与临床手术结合起
来, 使手术器械的位置在术中通过影像实时显示, 从而确保手术的安全。因精确性、 安全性及快速性的特点使
其在临床逐渐得到广泛应用, 在脊柱、 脊髓、 关节外科、 创伤外科等方面也充分发挥了重要作用。随着科技的发
展, 计算机辅助导航系统将发挥更大的作用。
【关键词】 计算机辅助导航系统; 骨科
【中图分类号】 ?!@A 【文献标识码】 B 【文章编号】 "!1"C1!// D.//0 E/1C/!"#C/A!""#$%&’$() (* %(+",’-. &//$/’-0 )&1$2&’$() /3/’-+ $) (.’4("&-0$%/!"#$ !%&’()%&’* +,-#$ ./0
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充分发挥了人手的灵活性, 有待进一步研究、 应用。
二、 按照导航信号V . W
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作者单位:A"//"A 杭州市, 解放军第一一七医院骨一科
杨永宏 ("X!"C) , 男, 医学学士, 主任医师, 科主任。研究方向: 脊柱
外科, 关节外科, 计算机辅助骨科导航技术。
计算机辅助导航系统及其骨科应用
杨永宏 郑 杰
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系统中的主流定位方法。 以 11@ 摄像机作为传感器,利用安装在手术器械上的红外发光二极管发出的红
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