[发明专利]一种提高脊柱外科手术计算机导航系统精度的方法

说明书

所属技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体说是涉及到一种提高脊柱外科手术计算机导航系统精度的方法

背景技术

随着人口老龄化和现代化交通的发展，脊柱疾患已经成为影响人们生活的常见病和多发病。很多疾病包括脊柱不稳定、脊柱骨折脱位、脊柱畸形和脊柱肿瘤等多需要手术治疗。但脊柱三维解剖结构复杂，毗邻重要的神经血管组织，很多手术风险性大，并发症多，临床应用受到限制。计算机导航系统应用于脊柱外科，可以实现术中精确定位，提高手术精确性，减少手术并发症，减少手术显露过程中不必要的组织结构破坏，使手术微创化。同时，许多既往因解剖关系复杂，手术风险大而无法常规施行的手术如颈椎椎弓根螺钉内固定技术也有了常规推广的可能。因此，计算机导航技术可以推动脊柱外科手术技术的进步，提高脊柱疾病患者的生活质量。

但是，目前计算机导航系统在脊柱外科的应用尚处于初步阶段，其操作方法有待进一步完善。导航系统的生产厂家虽然提供了系统使用的说明书，但是临床应用中并不实用，无法指导手术医生正确使用该系统。在脊柱外科手术中，不同病变节段解剖结构不同，因此导航系统的操作也各不相同，不能正确解决这一问题，手术医师就不能正确操作导航系统，从而导致导航系统临床精确度下降，甚至误导医生操作，增加手术风险。正因为上述原因，导航系统在脊柱外科是否实用，尚在学术界存在争议，影响了该技术的临床推广应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种能实时指导医生正确操作，提高临床手术实用性和手术精度的提高脊柱外科手术计算机导航系统精度的方法。

为了达到发明目的，本发明采用的技术方案是：一种提高脊柱外科手术计算机导航系统精度的方法，由计算机主机、与主机相连的摄像机、影像获取设备、示踪器、固定夹钳、固定钉、指点器、尖锥、开路器、导航智能器械及注册台组成脊柱外科手术计算机导航系统，根据影像获取设备的扫描图像及数据参数输入计算机导航系统中，将规定的手术操作流程通过画面和语音提示软件显示在计算机显示屏上，其操作步骤如下：

导航操作在手术视野显露完成后开始进行。

A.系统准备。

打开导航系统软件、同步软件画面显示、同步软件声音提示；输入患者信息，进入导航操作系统，同步画面显示及语音提示；

B.系统连接

选择手术视野显露的最上方一个棘突，去除棘突表面软组织，根据棘突大小选择固定夹钳或固定钉，并将固定夹钳或固定钉固定于棘突之上，并且固定方向与棘突保持一定的前倾角，同步画面显示及语音提示；

将示踪器固定连接在固定夹钳或固定钉上，固定夹角45°，打开电源，同步画面显示及语音提示；

调整摄像机位置，位置如同步画面显示，保证摄像机显示图像在导航图像的中心视野区，摄像机与患者手术区域之间无物体遮挡，摄像机与手术区域距离为1—2米；同步画面显示及语音提示；

打开注册台进行工具注册，逐一注册指点器、尖锥、开路器及导航智能器械，同步画面显示及语音提示；

C.导航图像获取

根据手术类型的不同使用三种不同影像获取设备获取导航图像，包括即时三维扫描的电动C型臂的三维导航模式、CT导航模式及虚拟透视导航模式；

其中：术中即时三维导航图像获取方式是：安装C型臂示踪器、打开电源、通过数据连接线连接导航系统和C型臂系统；选择需扫描的部位，确认手术区域位于C型臂扫描区域中心位置，手动移动C型臂，设定扫描范围，然后电动C型臂进行旋转式三维扫描，采集点片图像并自动重建三维图像后传输至导航系统，同步画面显示及语音提示；

CT导航模式图像获取方式是：将术前采集的CT数据传输至导航系统后，进行无倾角连续扫描，通过显示器预览图像，检查图像的标记顺序和图像所示病人位置方向之间是否匹配，载入图像：当图像被选中并按顺序排列后，将图像载入病人记录中，根据标记顺序和手术位置的三维参考点重建图像，将图像传输至导航系统，通过软件设计参考点和固定螺钉的植入位置及螺钉的长度和直径，同步画面显示及语音提示；

虚拟透视导航模式图像获取方式是：安装C型臂示踪器，打开电源，并通过数据连接线连接导航系统和C型臂系统；选择需扫描的部位及病人体位方向，进行正侧位透视确认手术区域位于C型臂扫描区域中心位置，将图像传输至导航系统，同步画面显示及语音提示；

D.导航图像注册

术中即时三维导航和虚拟透视导航模式无需进行手动图像注册，直接进入下一步，同步画面显示及语音提示；