[关键词] 计算机辅助设计;矫形外科学;综述

    20世纪80年代以来，随着计算机技术与医学三维影像技术的迅猛发展并相互渗透，产生了计算机辅助外科(CAS)技术，并迅速应用于临床。在矫形外科领域，CAS技术主要用于骨关节创伤,复杂骨畸形,人工关节假体的选择，骨肿瘤位置、范围和性质的测定，这些技术极大地提高了手术的精确性和可靠性，从而使得传统的矫形外科手术发生了深刻的变革[1]。本文主要对CAS技术在矫形手术中的应用作一综述如下。

     1 CAS技术简介

    CAS技术产生于20世纪80年代的欧洲和北美，此后在实验研究和临床实践中显示了其良好的应用前景并获得了快速发展。目前，CAS技术是一种融医学影像技术、计算机技术于一体的高科技成果，此技术为临床外科医生提供了这样一种工作平台:基于计算机对大量医学图像信息的高速处理及控制能力，可以将诊断、先进的治疗设备和外科技术有机地结合起来，充分利用信息使病人获得安全、精确、微创的手术治疗。它涉及到机器人、图像处理、虚拟现实、电子通信以及微创手术等诸多内容，是一种能进行人机交互的系统。通过合理、定量地利用多模数据和导航系统，进行外科手术的设计、干预和评价，为外科医生辅助手术设计与手术实施提供了强有力的工具[2]。

    CAS技术的基本组成包括成像设备、立体定位系统、计算机工作站、医用机器人等，根据各个手术系统完成任务的不同，由不同的软件支持，但其主要的工作模式相同，即数据的获取和建模、术前计划和模拟、术中导航和干预。尽管如此，图像处理质量的高低直接关系到CAS技术实际应用效果的好坏，因而成为近年来的研究热点，新的成像技术也不断被开发，如螺旋CT的多平面重建在矫形外科领域中已经得到广泛应用[3]，并且已有学者把三维CT信号与MRI、PET、DSA的信号结合起来进行新的图像重建，获得了更详细、更精确的图像，从而为CAS图像技术的发展开拓了新的研究领域。

     2 CAS技术在矫形手术中的应用

    当前，应用于矫形外科领域的CAS技术主要包括计算机辅助手术设计模拟系统(CADS)、计算机辅助立体定向导航手术系统(CASS)、计算机辅助制作系统(CAMS)。

    2.1 CADS及其应用

    CADS由VANNIER等首次应用于临床。在矫形外科领域，它基于计算机图像技术，形成手术部位的逼真的三维图像，术前在三维重建图像上复习理解局部解剖结构和相关病理改变，对病情进一步评估。在此基础上进行手术的模拟和演练，如设计好手术入路和手术方式，选择需要内固定的骨块 ......