手机 App 辅助导航术中定位幕上病变

2016-03-12 22:02 来源:丁香园 作者:王小峰
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神经导航由于其准确性目前已作为神经外科手术中广泛应用一项病变定位技术,但因为花费问题,在全球各地以及某些情况下并非容易完全负担。随着智能手机的广泛应用,目前已开发出具有手机导航功能的 App 软件。

Sina 神经外科助手(the Sina neurosurgeical assist,Sina)是一款以 java 代码编写的安卓系统 App 软件,可从 google play store 中下载。澳大利亚悉尼大学神经外科 Eftekhar 教授介绍如何应用该软件辅助幕上浅病变定位的手术,文章发表在近期的 World Neurosurg 杂志上。

手术前,将患者 CT 或 MRI 图像导入到手机中,选择能够清楚显示病变的轴位和冠状位图像,这些图像可使用其他的拍摄机器再导入手机。

手术时,患者取仰卧位,启动 Sina 软件,将之前选取的影像学轴向图像与患者头颅的实时图像进行融合。调整手机摄像头的位置,使患者的冠状缝和影像学图像融合,可使一助手用手指放置于冠状缝及颅中线确认手术定位。

第一步,选择轴位影像学资料,从头顶向前拍摄,以冠状缝为融合线,确定病变中心,由助手在患者头部跨过病变中心画一条冠状线(图 1)。

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图 1. 这是手术操作前影像学资料与患者头部进行融合的重建图像。根据右侧病变中心定位,左侧画出冠状线

第二步,类似的方式,以颅正中线(鼻子、眉中等)确定前后线,由助手画出(图 2)。

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图 2. 这是手术操作前冠状融合图像,选择正中线的轮廓与影像学资料匹配。右边是定位病变中心,左侧为画在患者头部的前后线

第三步,两线交点即认为是病变中心,也可通过矢状位图像融合来再次确认病变定位(图 3)。

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图 3. 通过 Sina 病变定位(蓝线)与神经导航系统(黑点)定位的对比。校准偏差(A 点)和 1 cm 的单位长度(cm)来标记

使用 Sina 病变定位平均耗时 4±1 分钟,作者回顾 11 例应用 Sina 和神经导航比较的患者,在不同病变大小(最大病变直径 28 mm,最小 10 mm)、病理等情况下,两者之间对病变中心定位准确性的比较,定位平均差为 10.2±2 mm,相差范围 8-14 mm。两者之间差距的方向上并无规律可循,身高也不是造成头脚或前后偏差的主要原因。

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图 4. 图像扫描本应该获得如 AD 所示的眶耳平面和 AC 所示的耳廓高度。假设扫描已经倾斜一个角度(∠CAB 则属于特殊情况),病变的中心应以 B 代替 C(CB 即为误差)来计算。针对前后的误差(CB)可以估算倾斜角度的正切(∠CAB)乘以耳的高度(AC)。由于头部的轮廓和形状,此计算只是一个粗略估算值,随着角度的增加则会变得不那么准确。手机 App 可助于经头皮颅内病变的定位

Eftekhar 教授指出,当患者负担不起神经导航系统的花费时,一款有助于幕上浅层病变定位的手机 App 可选择引入应用。在术前头皮定位和术中手术路径规划中,Sina 均能起到良好的作用。但追求其精准性的层面上,该技术应得到进一步发展,再开创其应用潜力,以增强现实硬件设备。

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编辑: 程培训

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