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GPS導(dǎo)航在人們生活中越來越重要，人們在出門或旅游前都會很習(xí)慣的打開手機導(dǎo)航軟件，輸入目的地，規(guī)劃線路，開始實時導(dǎo)航，從而快捷準確的到達目的地。而在與人們?nèi)粘Ｉ钕嗳ド踹h的醫(yī)院手術(shù)室，也有一種“GPS”導(dǎo)航系統(tǒng)，在脊柱外科手術(shù)中發(fā)揮著巨大的作用，那就是接下來要給大家介紹的術(shù)中實時三D導(dǎo)航系統(tǒng)。

很多脊柱外科疾病的手術(shù)離不開脊柱內(nèi)固定尤其是椎弓根螺釘?shù)墓潭āＮ覀兌贾溃说募怪侵匾闹谓Y(jié)構(gòu)，并保護著重要的脊髓和神經(jīng)根。因而脊柱內(nèi)固定位置的好壞在某種程度上決定了手術(shù)的成敗。內(nèi)固定位置有差錯，輕則破壞骨質(zhì)造成穩(wěn)定性降低，重則傷及神經(jīng)，造成功能障礙，病情較為復(fù)雜的疾病如脊柱畸形、脊柱腫瘤等風(fēng)險性更高。因此在手術(shù)過程中，如何精準、快速、安全的植入脊柱內(nèi)固定物成了每一個脊柱外科醫(yī)師需要面對的難題。

傳統(tǒng)脊柱外科手術(shù)中，手術(shù)醫(yī)師通常需要根據(jù)術(shù)前的檢查結(jié)果，如X線、CT、MRI等檢查結(jié)果，以及術(shù)中所見的解剖標志和術(shù)中透視，來判斷患者的解剖結(jié)構(gòu)，進而植入椎弓根螺釘或者其他內(nèi)固定物。但X線和術(shù)中透視為平面圖像，CT和MRI是將人體分成若干個連續(xù)的層面，對每一個層面進行掃描，之后通過計算機重建形成圖像，均為斷層圖像，不能全面、準確的反映患者的解剖結(jié)構(gòu)。而每位患者個體差異較大，年齡和疾病因素均可造成解剖標志的改變甚至消失，增大了手術(shù)醫(yī)師手術(shù)的難度。有研究報道，徒手植入椎弓根螺釘?shù)臏蚀_率約為90.3%-94.1%，而且該準確率與患者疾病復(fù)雜程度以及手術(shù)醫(yī)師置釘經(jīng)驗有關(guān)，當疾病病情復(fù)雜、解剖結(jié)構(gòu)變異或技術(shù)經(jīng)驗不足時，仍然有較大幾率出現(xiàn)螺釘植入位置不良的情況，嚴重的甚至?xí)o患者造成極大的痛苦。而術(shù)中實時導(dǎo)航系統(tǒng)則可以較好的針對上述幾個不足之處進行改進，幫助手術(shù)醫(yī)師更好的進行螺釘植入。

術(shù)中導(dǎo)航系統(tǒng)，是將患者術(shù)前或術(shù)中所進行的影像學(xué)檢查如CT數(shù)據(jù)和手術(shù)床上病人解剖結(jié)構(gòu)進行準確對應(yīng)，手術(shù)中跟蹤手術(shù)器械并將手術(shù)器械的位置在患者影像上以虛擬探針的形式實時顯示，可以清晰顯示患者的解剖結(jié)構(gòu)。

圖1：O-arm

圖2：計算機導(dǎo)航儀

脊柱外科手術(shù)中常用的實時三D導(dǎo)航系統(tǒng)由O-arm和術(shù)中計算機導(dǎo)航儀兩部分組成（圖1-2）。確定好手術(shù)節(jié)段后，先采用O-arm對手術(shù)節(jié)段進行掃描，隨后將數(shù)據(jù)傳輸至導(dǎo)航儀內(nèi)，由計算機導(dǎo)航儀進行計算并重建出三D立體的圖像，通過和固定于患者身上的定位架進行匹配（圖3），從而將三D立體的圖像與手術(shù)床上患者的實體結(jié)構(gòu)進行精準的對應(yīng)，減少了因手術(shù)體位與術(shù)前檢查體位差異導(dǎo)致的解剖位置上的誤差。術(shù)中導(dǎo)航系統(tǒng)可以在手術(shù)過程中追蹤手術(shù)器械，并將手術(shù)器械的位置在病人術(shù)中的影像上實時更新顯示出來，讓手術(shù)醫(yī)師可以清楚準確地看到手術(shù)器械的位置，以及與患者解剖結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。同時導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航功能，可以實時模擬手術(shù)器械的前進和后退，還可以顯示手術(shù)器械向患者身體深處的延長線，幫助手術(shù)醫(yī)師更準確的判斷手術(shù)器械前進路線上的解剖結(jié)構(gòu)與周圍組織的關(guān)系。同時具備的實時測量功能可以測量患者解剖結(jié)構(gòu)的深度和寬度，有助于醫(yī)師選擇正確尺寸的內(nèi)固定物（圖4）。通過以上這幾點，術(shù)中實時三D導(dǎo)航系統(tǒng)能有效地幫助手術(shù)醫(yī)師更加精確安全的進行手術(shù)，而不僅僅靠經(jīng)驗來解決問題，就能大大提升脊柱置釘準確率，減少置釘失誤導(dǎo)致的術(shù)后脊柱不穩(wěn)定、脊髓神經(jīng)和血管等重要結(jié)構(gòu)損傷等并發(fā)癥。導(dǎo)航系統(tǒng)能明顯減少手術(shù)中C型臂X線透視的使用，而且O-arm掃描時手術(shù)醫(yī)生可以離開手術(shù)室，這就能同時減少患者和手術(shù)醫(yī)師所接受的輻射量，更好的保護手術(shù)人員的安全。

圖3：術(shù)中定位架

圖4：導(dǎo)航系統(tǒng)操作界面

目前術(shù)中實時三D導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于多種脊柱外科疾病的手術(shù)治療，如復(fù)雜脊柱骨折、頸胸椎黃韌帶骨化、椎管狹窄癥、腰突癥、腰椎滑脫、脊柱腫瘤、脊柱畸形等。尤其是繼發(fā)性脊柱惡性腫瘤，轉(zhuǎn)移性腫瘤侵蝕椎體，導(dǎo)致正常結(jié)構(gòu)破壞，給脊柱手術(shù)帶來了極大的困擾。而采用術(shù)中實時三D導(dǎo)航系統(tǒng)，可以幫助醫(yī)生術(shù)中實時判斷患者的病變位置、大小范圍以及與周圍組織的毗鄰關(guān)系，尤其是血管神經(jīng)等重要結(jié)構(gòu)，可以更加安全的進行手術(shù)。

由此可見，術(shù)中實時三D導(dǎo)航系統(tǒng)就如同生活中使用的GPS導(dǎo)航一樣，可以為手術(shù)醫(yī)師提供清晰準確的人體“地圖”并實時導(dǎo)航手術(shù)，使手術(shù)更加安全、更加精準！