Навигация по костному сегменту

редактировать

Навигация по костному сегменту - это хирургический метод, используемый для определения анатомического положения смещенных костных фрагментов в переломы или для позиционирования хирургически созданных фрагментов в черепно-лицевой хирургии. Такие фрагменты позже фиксируются на месте с помощью остеосинтеза. Он был разработан для использования в черепно-лицевой и оральной и челюстно-лицевой хирургии.

После несчастного случая или травмы может произойти перелом, а образовавшиеся костные фрагменты могут быть смещены. В оральной и челюстно-лицевой области такое смещение может иметь большое влияние как на эстетику лица, так и на функцию органов: перелом кости, ограничивающей глазницу, может привести к диплопии ; перелом нижней челюсти может вызвать значительные изменения окклюзии зубов ; таким же образом перелом черепа (нейрокраниума ) может вызвать повышенное внутричерепное давление.

При тяжелых врожденных пороках лицевого скелета хирургическое вмешательство обычно требует создания нескольких костных сегментов с точным перемещением эти сегменты для создания более нормального лица.

Содержание
  • 1 Хирургическое планирование и моделирование операции
  • 2 Материалы и устройства, необходимые для предоперационного планирования и моделирования
  • 3 Перенос предоперационного планирования в операционную
  • 4 Навигатор хирургического сегмента
  • 5 Клинический использование навигации по костному сегменту
  • 6 Ссылки
Хирургическое планирование и хирургическое моделирование

Остеотомия - это хирургическое вмешательство, которое заключается в разрезании кости и перемещении образовавшихся фрагментов в правильное положение. анатомическое место. Чтобы обеспечить оптимальную репозицию костных структур при остеотомии, вмешательство можно спланировать заранее и смоделировать. Хирургическая симуляция - ключевой фактор в сокращении фактического времени операции. Часто во время такого рода операции хирургический доступ к костным сегментам очень ограничен наличием мягких тканей: мышц, жировой ткани и кожи, поэтому правильную анатомическую репозицию очень трудно оценить или даже невозможно. Может быть выполнено предоперационное планирование и моделирование на моделях голых костных структур. Альтернативная стратегия состоит в том, чтобы полностью спланировать процедуру на модели, созданной с помощью компьютерной томографии, и вывести характеристики движения исключительно численно.

Материалы и устройства, необходимые для предоперационного планирования и моделирования

Остеотомии, выполненные в Ортогнатические операции классически планируются на литых моделях зубосодержащих челюстей, фиксируемых в артикуляторе. Для беззубых пациентов планирование операции может быть выполнено с использованием стереолитографических моделей. Затем эти трехмерные модели разрезаются по запланированной линии остеотомии, сдвигаются и фиксируются в новом положении. С 1990-х годов были разработаны современные методы дооперационного планирования, позволяющие хирургу планировать и моделировать остеотомию в виртуальной среде на основе предоперационной КТ или МРТ ; Эта процедура снижает затраты и продолжительность создания, позиционирования, резки, изменения положения и повторной фиксации литых моделей для каждого пациента.

Перенос предоперационного планирования в операционную
Схематическое изображение принципа навигации по костному сегменту; DRF1 и DRF2 = IR

Полезность предоперационного планирования, независимо от его точности, зависит от точности воспроизведения смоделированной остеотомии в операционном поле. Перенос планирования в основном основывался на визуальных навыках хирурга. В дальнейшем были разработаны различные направляющие подголовники для механического управления перемещением костных фрагментов.

Такой подголовник прикрепляется к голове пациента во время КТ или МРТ и операции. Есть определенные сложности в использовании этого устройства. Во-первых, необходима точная воспроизводимость положения подголовника на голове пациента как при регистрации КТ или МРТ, так и во время операции. Подголовник относительно неудобен для ношения и очень труден или даже невозможен для маленьких детей, которые могут отказываться от сотрудничества во время медицинских процедур. По этой причине отказались от подголовников в пользу безрамной стереотаксии мобилизованных сегментов относительно основания черепа. Интраоперационная регистрация анатомии пациента с помощью компьютерной модели выполняется таким образом, что предварительная КТ установка реперных точек не требуется.

Использование SSN в операционной; 1 = ИК-приемник, 2 и 4 = ИК-эталонные устройства, 3 = SSN-Workstation

.

Навигатор по хирургическим сегментам

Первоначальные попытки позиционирования костного фрагмента с использованием электромагнитной системы были прекращены из-за необходимости окружающей среды без черных металлов. В 1991 году Тейлор из IBM, работая в сотрудничестве с группой черепно-лицевой хирургии в Нью-Йоркском университете, разработал систему отслеживания костных фрагментов на основе инфракрасной (IR) камеры и ИК передатчиков, прикрепленных к черепу.. Эта система была запатентована IBM в 1994 году. По крайней мере, три ИК-передатчика прикреплены в области нейрокраниума для компенсации движений головы пациента. Три или более ИК-передатчика прикреплены к костям, на которых будет выполняться остеотомия и репозиция кости. Положение 3D каждого передатчика измеряется ИК-камерой по тому же принципу, что и в спутниковой навигации. Компьютерная рабочая станция постоянно визуализирует фактическое положение костных фрагментов по сравнению с заранее заданным положением, а также в реальном времени выполняет пространственные определения свободно движущихся костных сегментов, полученных в результате остеотомии. Таким образом, фрагменты можно очень точно позиционировать в целевом положении, заданном хирургическим моделированием. Совсем недавно аналогичная система, Surgical Segment Navigator (SSN), была разработана в 1997 году в Университете Регенсбурга, Германия, при поддержке Carl Zeiss Company.

Клиническое использование навигации по костному сегменту

Первое клиническое сообщение об использовании этого типа системы было сделано Watzinger et al. в 1997 г. при репозиции переломов скуловой железы с использованием в качестве мишени зеркального изображения с нормальной стороны. В 1998 году Marmulla и Niederdellmann сообщили о системе для отслеживания положения остеотомии LeFort I, а также репозиции перелома скуловой железы. В 1998 году Cutting et al. сообщили об использовании системы для отслеживания многосегментных остеотомий средней зоны лица при крупных черепно-лицевых пороках.

Ссылки
  1. ^Obwegeser, HL (1969). «Хирургическая коррекция малых или ретросмещенных верхних челюстей. Деформация« тарелка ». Plast Reconstr Surg. 43 (4): 351–65. doi : 10.1097 / 00006534-196904000-00003. PMID 5776622.
  2. ^Резка, C; Грейсон, Б. Bookstein, F; Kim, H; Маккарти, Дж (1991). «Случай множественной черепно-челюстной остеотомии при болезни Крузона». В Каронни, EP (ред.). Черепно-лицевая хирургия 3. Болонья: Monduzzi Editore. ISBN 9788832300000.
  3. ^Резка, C; Bookstein, F; Грейсон, Б. Феллингхэм, L; Маккарти, Дж (1986). «Трехмерное компьютерное проектирование черепно-лицевых хирургических вмешательств: оптимизация и взаимодействие с цефалометрическими и компьютерными моделями». Пласт. Реконстр. Surg. 77 (6): 877–87. doi : 10.1097 / 00006534-198606000-00001. PMID 3714886.
  4. ^Резка, C; Грейсон, Б. Ким, H (1990). «Точное позиционирование многосегментной кости с использованием компьютерных методов в черепно-лицевых хирургических вмешательствах». Proc. IEEE Eng. Med. Биол. Soc. 12 : 1926-7.
  5. ^Тейлор, Р.Х.; Резка, C; Ким, Y; и другие. (1991). Основанная на модели оптимальная система планирования и исполнения с активным зондированием и пассивным манипулированием для повышения точности человека в компьютерно-интегрированной хирургии. Материалы Международного симпозиума по экспериментальной робототехнике. Тулуза, Франция: Springer-Verlag.
  6. ^Taylor, RH; Пол, H; Резка, C; и другие. (1992). «Повышение точности человека в компьютерной интегрированной хирургии». Innovation et Technologie en Biologie et Medicine. 13 (4): 450–68.
  7. ^Тейлор, Р. Ким, Y (изобретатели) (1994). Сигнальное устройство и метод контроля положения во время хирургической операции. Оссининг, Нью-Йорк: патент США 5 279 309.
  8. ^ Мармулла Р., Нидерделманн Н: Навигация по сегментам кости с помощью компьютера, J Craniomaxillofac Surg 26: 347-359, 1998
  9. ^Watzinger, F; Wanschitz, F; Вагнер, А; и другие. (1997). «Автоматизированная навигация при вторичной реконструкции посттравматических деформаций скуловой железы». J Craniomaxillofac Surg. 25 (4): 198–202. doi : 10,1016 / s1010-5182 (97) 80076-5. PMID 9268898.
  10. ^Резка, C; Грейсон, Б. Маккарти, Дж; и другие. (1998). «Система виртуальной реальности для позиционирования костных фрагментов при проведении многосегментных черепно-лицевых хирургических вмешательств». Plast Reconstr Surg. 102 (7): 2436–43. doi : 10.1097 / 00006534-199812000-00027. PMID 9858182.
Последняя правка сделана 2021-05-13 14:08:52
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте