【摘 要】
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目的: 本研究探讨基于虚拟现实可视化技术的无框架立体定向机器人(ComputerandRobotAssistedSurgery,CRAS-2型)引导颈椎弓根螺钉植入的可行性. 方法: 3例成人颅-颈椎标本(
【机 构】
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海军总医院神经外科,北京海淀区阜成路6号 100037
【出 处】
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第九届全国立体定向和功能性神经外科学术会议暨中国医师协会神经外科分会第二届全国功能神经外科学术会议
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目的: 本研究探讨基于虚拟现实可视化技术的无框架立体定向机器人(ComputerandRobotAssistedSurgery,CRAS-2型)引导颈椎弓根螺钉植入的可行性.
方法: 3例成人颅-颈椎标本(保留完整颅颈交界、C1～C6骨性和软组织结构),以不同单一椎体作为独立目标分别进行0.75mm的薄层扫描,单个椎体所有结构要扫描完整,不同的椎体图像序列分组在手术规划工作站进行三维重建.然后对标本的颅颈和上位颈椎切开暴露,以完全暴露同一椎体表面突出的、细小的、唯一的(CT上能清楚显示的)骨性标志为准；在目标椎体的薄层CT扫描图像上,选择突出的、容易在标本上识别的骨性标志作为空间位置注册点,注册点的选择需要选择在同一个椎体上的骨性结构,而且注册点不能位于同一平面,要相互交错,形成一定空间构型,然后在标本同一椎体上找到相对应的点,用5个自由度的CRAS-2型无框架立体定向机械臂进行靶点的注册,保证系统误差在1mm以下.将目标椎弓根和侧块作为一个容积块对待,在每一个断层平面上对其进行轮廓的逐层标记,在椎弓根的勾画中严格避开椎动脉和脊髓,绝对以骨性成分为勾画对象.在计算机软件的辅助下进行椎弓根的三维容积重建,确定钉头预达点为靶点后,将可能的路径显示在重建的三维模型上,并在容积块内调整选择合适的路径.机器人将手术空间中实物结构坐标映射变换到图像空间中去；探针的位姿会实时地显示在图像空间；调整导引针图像的路径与预先设计的轨迹重合时锁定机械臂；在机械臂末端的操作把持平台上,导引插入导向钢针,最后CT复查验证导向植入螺钉的准确性.
结果: 无框架立体定向机器人辅助椎弓根螺钉植入25枚(部分标本因为下颈椎缺失,未行椎弓根钢钉植入),25个椎弓根置钉中,钢钉完全与规划路径吻合,准确率达到100％.
结论: 无框架立体定向机器人引导的颈椎弓根螺钉植入具有精确度高、操作简便,图像引导直观清晰、经济使用等特点,有十分广阔的应用前景.
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