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微波消融有效消融体积模型实验研究
针对微波消融治疗需要监测消融区域的温度变化状态和获取有效消融体积的问题,通过离体猪肝实验,分析了消融区域的温升规律并建立了微波消融有效消融体积的数学模型.共进行了112例离体猪肝实验,采用40~70 W的不同微波功率和300 ~ 600 s的不同作用时间进行微波消融.实验在70 W微波功率作用下,实时采集了距离微波消融针5、10、15、20 mm处的毁损区域温度,对采用不同微波功率和作用时间得到的有效消融区域的短径、长径及体积数据进行了分析,并利用1stopt软件进行拟合.结果显示,消融区域不同位置的升温速度不同,距离微波针5 mm位置的升温速度为20 mm处的10倍左右;得到了有效消融区域的短径、长径和体积有关微波功率和作用时间的离体组织数学模型.消融区域的温升状态监测和有效消融体积模型的建立,有助于优化微波消融的术前治疗计划和进行实时消融治疗的效果评估.
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MRTA在原发性三叉神经痛术前评估的应用研究
原发性三叉神经痛(idiopathic trigeminal neuralgia,ITN)是疼痛科的一种常见病,其病因目前尚不明确,随着国内外学者研究的开展,多数学者认为微血管压迫三叉神经是ITN的主要病因.由于桥小脑角区内神经与血管的解剖关系复杂,术者只能根据术中探查结果决定手术处理方式,这给手术带来较大的风险.磁共振断层血管成像(magnetic resonance tomographic angiography,MRTA)能清晰地显示三叉神经与周围血管的解剖关系.既往已有学者应用MRTA对三叉神经痛进行病因诊断研究,但鲜有学者应用该技术对三叉神经微血管减压(microvascular decompression,MVD)术前评估进行研究.本研究对89例ITN患者于术前行MRTA检查评估责任血管,结合术中情况加以研究,为指导临床医生制定详细的手术计划提供依据.
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退变性腰椎侧凸患者腰椎前凸矫正程度与疗效的关系
目的:评价退变性腰椎侧凸(degenerative lumbar scoliosis,DLS)患者行长节段固定矫形术的疗效,探讨合适的腰椎前凸矫正程度.方法:回顾性分析55例行长节段矫形固定术(至少4个椎体)的DLS患者的临床和影像学资料,随访时间至少2年.采用腰痛和下肢痛VAS评分、ODI评价患者的健康相关生活质量.在全脊柱正侧位X线片上测量脊柱骨盆矢状位参数.根据末次随访时骨盆入射角(pelvic incidence,PI)与腰椎前凸角(lumbar lordosis,LL)之差(PI-LL)是否在±9°范围内分为PI-LL在±9°范围内(PI-LL+组)和不在±9°范围内组(PI-LL-组),使用独立样本t检验比较两组影像参数和生活质量;用散点图和拟合曲线探索合适的LL范围,用独立样本t检验比较该范围内(A组)、外(B组)患者的评分差异;并分组比较不同矢状位平衡(SVA)范围的ODI差异.结果:55例DLS患者年龄为40~75岁(63.2±6.9岁),术前Cobb角为10.2°~52.3°(25.1°±11.5°),PI为23.4°~72.7°(47.5°±11.2°).术前LL为-19.7°~50.1°(27.6°±15.2°),末次随访时为6.6°~64°(34.5°±11.9°),差异有显著性(P<0.01);术前和末次随访时SVA无显著性差异(46.1±47.7mm vs 49.6±36.9mm,P>0.05).末次随访时PI-LL+患者15例,PI-LL-患者40例,PI-LL+患者末次随访时腰痛VAS评分较PI-LL-患者高(4.6±2.5 vs.2.9±2.1,P=-0.015),下肢痛VAS评分和ODI无显著性差异(P>0.05).散点图及拟合曲线显示腰痛VAS评分和ODI在PI-LL为15°~28°时较低,在15°~28°的19例患者与不在15°~28°的36例患者比较,术后腰痛VAS评分更低(P<0.05),下肢痛VAS评分和ODI无显著性差异(P>0.05).29例SVA<50mm患者的ODI与17例50≤SVA<80mm患者无显著性差异(P>0.05),9例SVA≥80mm患者的ODI高于50≤SVA<80mm的患者(P<0.01).结论:L=PI±9°可能并不适合作为国人DLS患者的矫形目标,按照PI-LL=15°~28°的对应关系矫正腰椎前凸可获得较好的疗效;对于老年DLS患者而言,SVA=80mm作为矢状位失衡的评价标准可能更加准确.
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MED治疗腰椎间盘突出症再次手术原因分析(附6例报告)
2002年11月~2005年11月我院采用德国Storz后路显微内镜椎间盘切除术(microendoscopic discectomy,MED)治疗腰椎间盘突出症275例, 6例进行再次手术,再次手术原因:1例手术残留小关节突刺激神经根,2例手术间隙错误,1例手术计划错误,2例原间隙复发,再次手术率为2.2%(6/275),现报道如下.
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计算机辅助外科的现状和前景
现代科学技术的高速发展体现在多门学科的相互交叉和渗透.虚拟手术(virtual surgery,VS)是指利用各种医学影像数据,运用虚拟现实技术在计算机中建立一个模拟环境,医生借助虚拟环境中的信息进行手术计划、训练,以及在实际手术过程中引导手术的新兴技术,是计算机辅助外科(computer-assisted surgery,CAS)的一种形式,是集医学、生物力学、机械学、材料学、计算机图形学、计算机视觉、数学分析、机械力学、材料学、机器人等诸多学科为一体的新型交叉研究领域[1].
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机器人系统在脊柱外科手术中的研究与应用进展
骨科手术机器人目前主要使用领域包括:人工关节置换、复杂的骨盆及髋臼骨折、骶骨骨折脱位、髓内钉远端锁定和股骨颈骨折螺钉固定等[1-3].目前国内外均有关于脊柱外科手术机器人系统研制或临床应用的文献报道[4-6],在复杂脊柱畸形矫正手术的术前计划中,机器人的三维成像和导航技术使平面影像资料无法看清的结构成为动态的三维图像,从而实现活体解剖结构立体可视化,有助于提高手术计划和手术操作的精确度.脊柱手术机器人的研发已经受到国内外学者的高度重视,尤其是微创脊柱外科手术机器人具有广阔的临床应用前景.现将脊柱外科手术机器人系统研究现状与发展趋势综述如下.
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螺旋CT重建在胫骨平台骨折诊治中的价值
胫骨平台骨折是创伤骨科常见骨折之一,骨折涉及关节面,对膝关节功能影响大,处理不当容易出现膝关节僵直、骨性关节炎等严重影响患者生活和工作的并发症.治疗上需解剖复位关节面、保护骨折周围软组织、坚强内固定及早期活动膝关节.要达到上述要求,术前必须制定准确的手术计划.螺旋CT扫描及二维、三维重建可帮助手术医生发现骨折、明确骨折类型及严重程度,对制定术前计划有重要意义.
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肝脏CT扫描后三维重建在肝切除手术计划中的初步应用
肝切除是治疗肝脏肿瘤的有效方法.随着肝脏外科技术的进步和现代影像学技术(B超、CT、MRI)的发展,肝切除手术已日臻完善.然而,由于肝内血管解剖的复杂性和多变性,使得肝切除手术仍具有一定难度.目前肝切除依据的影像学资料多为二维(2D)显示,依靠2D图像米判断肿瘤与肝内各血管之间的三维(3D)关系显然存在不足之处,这往往是导致肝切除手术发生偏差的丰要原因.为了更好地指导手术,我们用近年发展起来的图像后处理技术在CT扫描的基础上对肝脏进行3D重建[1],以立体的肝脏(肝实质、肝肿瘤和肝内血管)图像为依据米制订肝切除术前计划.现将我们的初步应用结果报道如下.
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MRI在肺癌手术计划中的作用
目的:探讨MRI显示与肺癌手术有关结构被侵程度的能力,制定MRI判断肺癌能否手术的标准.方法:术前2周内均行MRI、纤维支气管镜检查,并经手术证实为中心型肺癌病人24例,对两种检查和手术证实结果进行回顾性对比分析.结果:MRI显示叶支气管闭塞准确率16/20例,显示叶支气管狭窄准确率4/4例.病变与纵隔大血管贴邻组手术分离率7/7例,粘连组为12/17例,包绕组为0/4例.结论:MRI显示叶以上支气管狭窄、阻塞可靠.病变贴邻大血管者手术容易分离病变和大血管仅为粘连者手术均可分离,若粘连合并大血管变形、狭窄则手术分离困难病变包绕大血管时则手术分离相当困难.
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颅颌面外科术前虚拟技术
颅颌面外科是由法国著名整形外科专家Tssier于20世纪60年代后期创立的一门新兴学科,通过特殊的截骨和植骨方法将颅颌面分块移动,并按照整形修复的原则重新排列组合和固定,从而达到从根本上矫正各种严重的颅颌面畸形的目的.颅颌面畸形的定位、定性和定量诊断、周密准确的手术设计和面貌预测对于确保满意的整形手术疗效至关重要.虚拟外科手术是虚拟现实在医学领域的一个研究方向.建立颅颌面虚拟手术的动机是基于通过个别地考虑患者手术计划步骤来降低颅颌面外科手术风险,提高手术精度.我们主要综述了目前国内外颅颌面整形手术计算机辅助术前规划的各个流程及所采用的相关算法.
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动态MRI检查在盆底功能障碍性疾病诊断和治疗后随访中的应用进展
编者按盆底支持结构精细复杂,因盆底支持结构薄弱引发的盆底功能障碍性疾病(PFD)常累及多个器官。在影像学诊断上,与超声和CT检查相比较,MRI检查无辐射、有良好的软组织对比度,可提供多参数成像,可以获得盆底的肌肉、筋膜和器官的解剖结构方面更多的信息。还可以利用MRI薄层二维影像进行三维重建,通过旋转并赋以伪彩得到直观的信息,用于测量盆底肌肉的体积、厚度,并帮助制定手术计划和评估预后。所以,MRI目前已经应用于精确诊断盆底组织结构,描绘解剖异常、确定损伤性质,包括盆底肌肉连续性的破坏及相关的支持系统疾病。MRI检查应用于PFD应该有先期的科学研究,尤其是为临床服务的研究。但,盆腔器官脱垂等PFD有简单、无创的方法来评价其位置移动状态,通过外在测量的盆腔器官脱垂定量(POP-Q)分度也可描述其疾病程度和评价治疗结局。如非复杂和需要进一步深入进行临床基础研究的病例,这类疾病在临床诊疗中并非均需要MRI检查辅助诊断。希望同道们在PFD的诊疗中应有价值医学的理念!
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静息态独立成分分析在累及运动区脑肿瘤患者术前评价中的应用
目的 将静息态功能连接成像及独立成分分析处理方法引入神经外科,作为脑肿瘤切除术前制定手术方案的一种辅助手段.方法 通过采集其术前静息态功能成像及手指运动任务下功能成像数据,分析比较了3例累及运动区的脑胶质瘤患者的功能区定位情况,利用固有连接得到激活分布和手动任务下激活图,并采用唤醒术中皮层电刺激的方法确定了手指运动区.结果 通过固有连接相关分析得到的感觉运动区的位置与任务下磁共振成像显示的感觉运动区位置相似,并与术中皮层电刺激得到的精确定位相一致.3例患者术后运动功能保留良好.结论 静息态功能连接成像是术前定位患者皮层重要功能区及辅助制定外科手术计划的有效手段.其与术中直接电刺激技术得到的结果具有很好的一致性.同时,这项技术与传统的任务下功能磁共振成像相比,有更加广泛的临床适应对象.
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Dexotroscope手术计划系统在颅脑手术中的应用及评估
目的 使用Dexotroscope手术计划系统,了解其性能及其对临床制定手术计划以及实施手术的帮助.方法 临床病人30例,将其术前CT、MRI扫描的原始资料直接输入Dexotroscope计划系统的工作站,进行相应的处理,包括重建、融合、分割等,模拟手术全过程.结果 手术中所见病变与周边神经、血管、颅骨的关系与手术前模拟完全符合.动脉瘤夹闭时间和齿状突磨除时间明显缩短,并发症减少,且术后Karnofsky评分改善.结论 Dexotroscope手术计划系统能使术者对病人影像资料从三维、动态化的角度有更深入的理解.应用该系统可在术前制定精确而详细的手术计划,并可模拟手术经过,提前了解手术的难易程度,同时它也是极其理想的临床培训和教学工具.
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双血管融合技术在硬脑膜动静瘘诊断和手术计划中的应用
目的 探讨双血管融合技术在硬脑膜动静瘘(dural arteriovenous fistula,DAVF)诊断和手术计划中的应用价值,指导术中准确找到瘘口.方法 在10例DAVF病例采用平板DSA行选择性全脑血管造影,病变血管行三维血管成像.在三维工作站采用“双容积重建”技术进行两支血管三维像的融合,研究DAVF的血管构筑.结果 在10例均获得满意的“双血管融合”,具有很好的空间一致性.在双血管融合图像上可以清晰看到来自不同供血动脉的血流汇流到同一瘘口和引流静脉(表现为红白相间的血流融合),可以清晰判断瘘口的部位和形态,指导选择治疗策略、设计外科手术和介入手术计划.结论 基于平板DSA三维血管数据的“双血管融合”可以获得准确的血管融合,更清晰地显示瘘口、供血动脉、引流静脉等DAVF的血管构筑学信息,终有益于治疗外科手术计划.
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仿真内镜在耳科的应用
本文介绍了仿真内镜的原理和技术,讨论了仿真内镜在耳部的应用,指出仿真内镜与耳纤维内镜比较是一种无创、安全的新技术,能够清晰准确地显示复杂的耳部结构,在制定手术计划、进行手术训练和术后评价中起重要作用,后就其应用前景作了展望.
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Destroscope虚拟现实系统在颅内动脉瘤诊疗中的应用
目的:探讨Destroscope虚拟现实系统在颅内动脉瘤诊疗中应用的价值。方法应用虚拟现实术前计划系统对20例颅内动脉瘤进行术前评估,观察解剖结构并进行手术模拟,同时结合术中情况与术前计划进行对比分析。结果20例颅内动脉瘤病例均成功地实现了颅骨及颅内血管的三维立体虚拟现实影像的重建。其中18例与计算机断层摄影血管造影术( computed tomographic angiography,CTA)报告结果一致,2例CTA报告可疑,在虚拟现实影像上清晰显示动脉瘤。20例患者均成功进行虚拟现实的手术模拟与手术设计,所得3D影像与手术所见一致。结论 Destroscope虚拟现实系统能够清楚地显露动脉瘤大小、位置,并可量化与周围结构的关系,有助于颅内动脉瘤的诊断及手术方案的选择,对提高手术安全性有意义。
关键词: Destroscope虚拟现实 颅内动脉瘤 手术计划 -
快速成型技术在医学中的应用
快速成型是20世纪80年代末发展起来的新技术,它在医学上已得到广泛应用.本文对快速成型进行了简单介绍,主要综述了在手术计划、假体制造和生物工程中的应用;对某些领域中的不足也进行了讨论,主要是相对于工业快速成型技术可达到的精度,医学CT扫描的层距显得过厚.
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三维重建及快速成型技术在肢体畸形矫正术中的应用
随着计算机辅助设计(computer aided design,CAD)、计算机辅助制造(computer aided manufacture,CAM)、数控技术、激光技术及材料科学的进步,三维重建(three-dimensional reconstruction)及快速成型(rapid prototyping)技术逐渐渗透到诊断、手术计划、手术导航、术后及模拟仿真等医学领域~([1]).尤其是其在临床骨创伤手术及修复重建术中的应用,能够为骨折及骨畸形的治疗提供前瞻性手术设计及整复效果的评估~([2-4]).
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导航系统在鼻窦内窥镜手术中的应用及护理配合
导航系统又称无框架立体定向外科或影像导向外科,它把患者术前的影像学资料和术中手术部位的实际位置,通过高性能计算机紧密联系起来,能准确显示神经系统解剖结构及病灶三维空间位置与毗邻关系[1],应用导航辅助鼻内镜能处理复杂鼻窦病变,鼻眼相关疾病及颅底相关外科疾病等.术前制订手术计划,选择佳手术方法,术中定位准确,实时导航.我科自2005年10月~2010年9月引进导航系统以来,已开展各类鼻窦手术420例,术中护理配合效果满意.现将导航辅助鼻内镜手术的护理配合及要点报道如下.
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多层螺旋CT重建功能在骨关节创伤中的应用
骨关节创伤是骨科的常见疾病,常规X线片和常规CT轴位扫描可为临床医师提供基本的诊断信息,但其对于某些复杂骨关节损伤易漏诊.不易确定骨折类型.螺旋CT多功能重建成像,对复杂解剖部位的骨折,能立体、直观,多平面、多角度地反映骨折的三维空间关系,成像效果好,是目前比较理想的骨关节损伤诊断方法,对临床制定手术计划有一定的诊断学指导意义.笔者对32例骨关节创伤患者16排螺旋CT检查作回顾性分析如下.