骨與關節外科新進展

【摘要】本文從人們所關心的身體健康狀況出發，簡介了骨與關節外科手術及其意義，闡述了如何建立手術規劃與手術導航軟件開發平臺，引入到醫療實踐，造福于人類的身體健康的關鍵技術與臨床應用。強調手術導航系統應用到骨與關節外科手術中，是骨與關節外科手術的一大新的進展。

【關鍵詞】骨與關節外科；新進展；手術導航

【中圖分類號】R9145.12 【文獻標識碼】B【文章編號】1004-4949（2014）05-0701-01

前言：隨著時代的進步，人們的生命安全受到越來越多外在因素的影響，身體條件越來越差，因此要求更好的醫療條件來治療。在此要求下，我國的骨與關節外科手術技術得到了新的進展。骨與關節外科將結合手術導航系統應用到外科手術中，為骨與關節外科手術帶來方便之處，使得手術更為簡易，能夠在一定程度上提升成功率，最終使得人類受到更好的醫療治理。

1骨與關節外科手術的概念

骨與關節外科主要包括骨關節的先天性疾患、關節創傷、骨與關節感染性疾病、骨與關節結核、非化膿性關節病和人工關節置換術共六部分，對此六部分進行醫療治療的手術過程就是骨與關節外科手術。

2骨與關節外科新進展的意義

2.1手術技術：骨與關節外科手術加入了手術系統導航，使得手術過程中可以明確觀察到手術的位置以及手術的進程，使得手術更為精準，為我國的骨與關節外科手術提供了新的手術技術。

2.2造福人類：骨與關節外科手術的新進展，能夠使得手術的開展進行更加的精準，一定程度上減小了病患的疼痛，使得患者能夠更好地接受到手術治療，為身體健康提供更加好的保障。

3建立手術規劃與手術導航軟件開發平臺

3.1 關鍵技術：骨與關節外科手術規劃以及手術導航軟件開發平臺所包含的關鍵技術有影像處理技術、術中空間配準和校準技術、導航工具開發技術、術前三維模擬技術。

由骨科專家和軟件專家共同開發，適合于亞洲人種的骨與關節手術導航系統由四大基礎功能模塊和三大技術系統所組成。

3.2 基礎功能模塊：基礎功能模塊分為四大部分，首先，醫學斷層圖象的三維重建模塊，它具備有很多的功能，比如：醫學斷層圖象可以讀取到不一樣的成像設備和標準影像模板圖庫影像數據；而且對于那些含噪聲成份較多的圖像，它足以進行噪聲的處理；它還能夠進行圖象的分割以及病灶幾何參數的測量。第二個部分為手術規劃模塊，它具備的功能包括：對于那些手術規劃中的病變部位進行切割；對于手術規劃中的數據以及操作記錄進行編輯、存儲和查詢功能；除此之外，還具備有一定的輔助功能，多彩顯示以及透明顯示的功能。第三部分為手術器械模型庫模塊，其功能為：在手術進行中可以對手術器械以及手術進程進行可視化的監控；還可以為不同類型的手術提供不同手術器械模型。最后一部分為空間配準模塊，它具備的功能有：可以再三維重建模型上進行配準點以及手術中病患部位配準點的提取；不同類型點云數據間的空間配準功能；在手術進行中及時地跟蹤患者和器械模型。

3.3 技術系統：技術系統包括三大導航系統，第一，無影像手術導航系統，在進行手術時，若手術部位暴露面積較大，或者骨與關節手術部位較為穩定的話，就可以使用該導航系統。第二，基于CT和MRI影像的手術導航系統，這樣的導航系統應用在手術之前，對病患部位要進行具體的了解以及嚴密的手術計劃。第三，基于C形臂X光影像的手術導航系統，如果在骨與關節外科手術不是那么復雜的狀態下時，也不需要進行術前的重建模型，這樣的情況就可以應用這樣的手術導航系統。

4臨床應用的研究

4.1 立體定向骨腫瘤活檢術的應用：在過去時，對骨腫瘤進行穿刺活檢的情況下，通常是要在C型的臂下進行刺穿的，而醫生則需要通過取樣針的試定位和X影像的顯示，持續不斷地矯正自己的定位，以確定定位是不是準確，最后確定后在病灶部位進行骨組織的提取，最終進行腫瘤活檢。這樣的技術讓醫生和病患同時暴露在了輻射之下，對于兩者來說，都是有極大的輻射危險的，危害著人體健康。如果采取新的導航技術，就能夠在電腦屏幕的一端開展工作，在很大程度上減少了輻射對人體的傷害，同時還能減少定位的時間，更大程度地提高了骨與關節外科手術的精準性。

4.2 股骨頭無菌性的壞死：在傳統的骨與關節外科手術中，如果遇到股骨頭無菌性壞死的時候，只能夠從股骨頭大粗隆部位導入挖取器械，在C型臂X光影像引導下來進行股骨頭壞死的骨松質組織的提取，并且再用人工骨材料進行填充來保持股骨頭的成形，這樣的手術進行中都使得醫患雙方受到很大的X線輻射。運用新的導航技術，同樣可以減少雙方受到的輻射危害，并且減少手術時間，為病人獲得更多的生存機會，造福了人類健康。

4.3 頜面外科：頜面外科手術在傳統技術下，是基于二維X光片分析和測量的，在這樣的技術下，會產生很大的誤差，這樣就會導致手術的精準度大大地降低，為手術的進行留下了很大的阻礙。如果將新的導航系統導入到頜面外科手術中，在手術進行前就能夠重建其三維立體的模型，進一步進行三維測量及手術計劃，最終確定手術需要的類型和手術的路徑選擇，為術前準備提供很大的便利。在手術中還能夠及時地進行定位跟蹤，在此基礎上，就能夠對患者患病部位進行精準的手術，按照計劃進行手術，進一步使得手術的精準度得到大大地提升，一方面為患者減少了病痛，另一方面也為醫生減少了手術時間長，使得雙方得到共贏，最終給患者帶來健康的身體，還給醫院帶來了一定的經濟效益。

結束語：手術導航系統應用到骨與關節外科手術中，是骨與關節外科手術的一大新的進展，在有手術導航下，骨與關節外科手術更加地簡單易行，也使得手術的成功率更高。在此基礎下，能夠培養處既有豐富的臨床經驗又能熟練使用計算機的手術操作者，他們能夠作為新的中堅力量在骨與關節外科手術中起到至關重要的作用，為人類社會提供更好的醫療技術，還能夠研發出更多的手術技術來造福人類身體健康。

參考文獻

[1] 張建國， 聶文忠， 王成燾， 等. 全膝關節置換手術導引中股骨頭中心定位精度的實驗研究[J]生物醫學工程學雜志， 2008， 25， （6）：1435-1437.

[2] 海思穹， 林艷萍， 王成燾， 等. 手術導航系統中的數據通信與實時跟蹤方法研究[J]. 生物醫學工程學雜志， 2011， 28（3）： 433-436.

[3] 于洪波， 沈國芳， 張詩雷， 等. 計算機輔助導航外科在顳下頜關節成形術中的應用[J]. 上海口腔醫學， 2008， 5： 452-456.