陸聲榆，沙 軻，陸彩玲

(1.廣西貴港市人民醫(yī)院創(chuàng)傷運(yùn)動(dòng)骨科，貴港 537100；2.廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院創(chuàng)傷手外科，南寧 530021)

精準(zhǔn)、微創(chuàng)和安全是每個(gè)創(chuàng)傷骨科醫(yī)師所追求的目標(biāo)。隨著計(jì)算機(jī)及圖像信息技術(shù)的迅速發(fā)展，導(dǎo)航輔助手術(shù)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并成為外科技術(shù)研究的前沿?zé)狳c(diǎn)。導(dǎo)航系統(tǒng)能實(shí)時(shí)監(jiān)測手術(shù)器械的位置，在其輔助下進(jìn)行手術(shù)會(huì)更精準(zhǔn)和安全，該技術(shù)已在骨科手術(shù)中顯示出其他工具無法替代的優(yōu)勢。計(jì)算機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)具有精準(zhǔn)、安全、微創(chuàng)、輻射損害輕、手術(shù)并發(fā)癥少等突出優(yōu)點(diǎn)，在創(chuàng)傷骨科手術(shù)中得到廣泛應(yīng)用。筆者綜述計(jì)算機(jī)導(dǎo)航技術(shù)的工作原理、發(fā)展簡史，探討計(jì)算機(jī)導(dǎo)航在創(chuàng)傷骨科手術(shù)中的應(yīng)用以及存在的不足，并展望計(jì)算機(jī)導(dǎo)航技術(shù)在創(chuàng)傷骨科手術(shù)應(yīng)用中的發(fā)展趨勢，以期為廣大創(chuàng)傷骨科計(jì)算機(jī)導(dǎo)航手術(shù)的研究者提供借鑒和參考。

1 計(jì)算機(jī)導(dǎo)航在醫(yī)學(xué)中的發(fā)展簡史

1986 年Roberts 首先報(bào)告應(yīng)用聲波數(shù)字化導(dǎo)航儀監(jiān)測手術(shù)器械的做法，開創(chuàng)了立體定向神經(jīng)外科。Kato 于1991 年報(bào)道了電磁數(shù)字化儀原理及應(yīng)用，其由三維電磁數(shù)字化儀、磁場感應(yīng)器、三維磁源和計(jì)算機(jī)工作站組成。1992 年,美國醫(yī)學(xué)家將全球首臺(tái)光學(xué)紅外線數(shù)字化儀導(dǎo)航應(yīng)用于臨床。1995年，由美國卡耐基梅隆大學(xué)開發(fā)的HipNav 系統(tǒng)和KneeNav 系統(tǒng)，通過術(shù)前采集CT 等影像數(shù)據(jù)，采用光學(xué)導(dǎo)航，輔助術(shù)者完成膝關(guān)節(jié)置換、髖白假體置人和前交又韌帶重建等操作，取得了良好的療效。1997年，上海華山醫(yī)院將美國的光學(xué)手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)引進(jìn)國內(nèi)。1999 年深圳安科高技術(shù)股份有限公司自行生產(chǎn)了我國的第一臺(tái)手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)“ASA-610T光學(xué)手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)”。德國OrthoPilot 膝關(guān)節(jié)置換計(jì)算機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)于2001 年獲得了FDA 的認(rèn)證。2004 年法國研制出小型化機(jī)器人，安裝于股骨上，輔助截骨。于2005 年研制出微型6 自由度并聯(lián)機(jī)器人，使假體和截骨面的配合更為準(zhǔn)確。2004年始美國將計(jì)算機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)大量用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，并被廣泛應(yīng)用于歐美等發(fā)達(dá)國家，逐步傳播到世界各地。

2 計(jì)算機(jī)導(dǎo)航的工作原理及分類

計(jì)算機(jī)導(dǎo)航技術(shù)是計(jì)算機(jī)信息技術(shù)與醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù)的有效結(jié)合。在術(shù)前用C臂及CT、MRI等檢查方法采集影像學(xué)資料，將采集的影像學(xué)資料經(jīng)過CD－R光盤及網(wǎng)絡(luò)中傳遞于計(jì)算機(jī)，經(jīng)過處理后的圖像信息能呈現(xiàn)于顯示器上，能顯示手術(shù)器械的實(shí)時(shí)位置及手術(shù)部位的解剖關(guān)系，利于術(shù)者提前設(shè)計(jì)手術(shù)方案及預(yù)測手術(shù)效果。術(shù)中系統(tǒng)紅外線攝像頭在反射弧中可實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀察患者手術(shù)部位和示蹤手術(shù)工具，多方位觀察患者手術(shù)路徑，避開危險(xiǎn)區(qū)域，引導(dǎo)術(shù)者按照術(shù)前設(shè)計(jì)的手術(shù)路徑進(jìn)行操作。創(chuàng)傷骨科手術(shù)操作中，由于手術(shù)者的視野及操作空間的局限性，容易損傷重要的神經(jīng)血管。微創(chuàng)內(nèi)固定手術(shù)時(shí)需反復(fù)進(jìn)行X線透視，確定內(nèi)固定的位置，給手術(shù)相關(guān)人員造成大劑量輻射損害[1]。計(jì)算機(jī)導(dǎo)航技術(shù)的出現(xiàn)大大提高了手術(shù)的精準(zhǔn)度，減少重要組織損傷，減少了透視次數(shù)，降低醫(yī)務(wù)人員的輻射損害。

計(jì)算機(jī)導(dǎo)航有不同的分類方法。根據(jù)與人的交互性和自動(dòng)化程度可將CAOS分為三類：（1）全自動(dòng)導(dǎo)航，根據(jù)預(yù)設(shè)的程序自動(dòng)執(zhí)行手術(shù)操作，如全髖關(guān)節(jié)置換時(shí)應(yīng)用等；（2）半自動(dòng)化交互式導(dǎo)航，如全膝關(guān)節(jié)置換等，碰到危險(xiǎn)區(qū)域時(shí)會(huì)限制手術(shù)醫(yī)師繼續(xù)操作；（3）非自動(dòng)化被動(dòng)導(dǎo)航，如KneeNav、Hip-Nav 等，僅傳遞術(shù)者的手部動(dòng)作，機(jī)器人提供定位、導(dǎo)向、導(dǎo)航等功能。按照醫(yī)學(xué)影像成像方法的不同，分為X 線透視二維導(dǎo)航、IsoC-3D.CT 導(dǎo)航、MRI 導(dǎo)航、超聲導(dǎo)航和激光導(dǎo)航等，各種導(dǎo)航系統(tǒng)都有其優(yōu)缺點(diǎn)[2]。

3 計(jì)算機(jī)導(dǎo)航在創(chuàng)傷骨科的臨床應(yīng)用

傳統(tǒng)創(chuàng)傷骨科手術(shù)創(chuàng)傷大、并發(fā)癥多。隨著近年來計(jì)算機(jī)導(dǎo)航技術(shù)的蓬勃發(fā)展，信息技術(shù)及醫(yī)學(xué)研究的不斷深入，為創(chuàng)傷骨科手術(shù)操作提供了更好的路徑和方法，導(dǎo)航技術(shù)在創(chuàng)傷骨科手術(shù)中的應(yīng)用越來越廣泛。

3.1 計(jì)算機(jī)導(dǎo)航在骨盆損傷中的應(yīng)用 傳統(tǒng)的骶髂關(guān)節(jié)脫位切開復(fù)位重建鋼板內(nèi)固定術(shù)，創(chuàng)傷大，恢復(fù)慢。宋世鋒等[3]研究結(jié)果顯示，經(jīng)皮骶髂螺釘內(nèi)固定術(shù)治療骨盆后環(huán)損傷，具有微創(chuàng)、固定牢靠、恢復(fù)快等優(yōu)點(diǎn)，是比較可靠的內(nèi)固定手術(shù)方法。骶髂關(guān)節(jié)螺釘內(nèi)固定術(shù)對(duì)術(shù)者的理論和操作技術(shù)水平要求較高，充分的術(shù)前準(zhǔn)備和手術(shù)規(guī)劃可減少損傷神經(jīng)血管和螺釘穿破骨皮質(zhì)的發(fā)生。

陳紅衛(wèi)等[4]分析了經(jīng)皮骶髂螺釘內(nèi)固定治療骶髂關(guān)節(jié)脫位的臨床療效，對(duì)16例患者的臨床資料進(jìn)行了分析，所有患者均在透視引導(dǎo)下經(jīng)皮置入骶髂螺釘。結(jié)果顯示，手術(shù)時(shí)間為30～90 min，平均50.5 min。術(shù)后行X線片和CT掃描，提示螺釘均位于S1、S2 椎體內(nèi)。術(shù)中無血管神經(jīng)損傷發(fā)生，未出現(xiàn)內(nèi)固定松動(dòng)，腰骶及下肢活動(dòng)、感覺均正常。羅從風(fēng)等[5]的研究也指出，導(dǎo)航下行骶髂關(guān)節(jié)螺釘固定的手術(shù)方式，可以提高手術(shù)精確度，提高手術(shù)安全性，減少術(shù)中透視時(shí)間。明確手術(shù)適應(yīng)證、把握準(zhǔn)確的入針點(diǎn)和方向，以及手術(shù)團(tuán)隊(duì)間的密切合作是提高手術(shù)質(zhì)量的重要方法。司慶華等[6]的研究指出，二維導(dǎo)航引導(dǎo)下置入骶髂螺釘，提高了置釘?shù)臏?zhǔn)確性，減少了損傷血管神經(jīng)等手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生，患者能較早進(jìn)行功能鍛煉。還有學(xué)者比較了C臂透視引導(dǎo)下和計(jì)算機(jī)導(dǎo)航引導(dǎo)下行骨盆損傷置釘?shù)呐R床效果及技術(shù)特點(diǎn)。經(jīng)皮骶髂關(guān)節(jié)螺釘治療骨盆骨折骶髂關(guān)節(jié)脫位是通過體表定位，C 型臂X 線機(jī)透視下進(jìn)行,往往會(huì)造成螺釘位置偏斜,長短不合適,損傷L 5、S 1 神經(jīng)根,或螺釘失效[7]。Citak等[8]通過實(shí)驗(yàn)證明，在骶髂螺釘置釘準(zhǔn)確性方面，三維導(dǎo)航較透視導(dǎo)航顯示了較大優(yōu)越性。張慶明等[9]研究表明CT 導(dǎo)航能準(zhǔn)確指導(dǎo)骶髂螺釘置釘，安全性高,是一種可靠的方法。定位和手術(shù)路徑對(duì)手術(shù)的成敗至關(guān)重要，陳練等[10]探討CT輔助導(dǎo)航經(jīng)皮骶髂螺釘內(nèi)固定術(shù)的定位和路徑。經(jīng)多層螺旋CT掃描圖像分析確立的體表進(jìn)釘點(diǎn)、骶髂螺釘長度及角度，可直接引導(dǎo)經(jīng)皮骶髂螺釘內(nèi)固定術(shù)；避免以往憑一些體表標(biāo)志和經(jīng)驗(yàn)來定位。只憑一些體表標(biāo)志和經(jīng)驗(yàn)定位方法較粗糙，給手術(shù)帶來很多麻煩，也是許多手術(shù)失敗的原因之一。孫明輝等[11]探討了CT 導(dǎo)航下骶髂螺釘治療骨盆環(huán)損傷的安全性及治療效果，對(duì)收治的16例骨盆后環(huán)骨折脫位患者資料進(jìn)行回顧性分析，所有患者均在計(jì)算機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)輔助下采用骶髂螺釘進(jìn)行治療。結(jié)果表明，骶髂螺釘內(nèi)固定技術(shù)是恢復(fù)骨盆后環(huán)穩(wěn)定性的微創(chuàng)、安全性高、準(zhǔn)確度高的方法。Christopher等[12]研究顯示，應(yīng)用O形臂導(dǎo)航技術(shù)輔助進(jìn)行骶髂螺釘置入，能減少手術(shù)相關(guān)人員輻射損害，無神經(jīng)血管損傷等并發(fā)癥發(fā)生。Zheng等[13]應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助熱塑性薄膜導(dǎo)航（CATMN）系統(tǒng)，進(jìn)行骶髂螺釘置釘，結(jié)果顯示，應(yīng)用CATMN系統(tǒng)治療骶髂關(guān)節(jié)脫位具有較高的準(zhǔn)確性，為引導(dǎo)骶髂螺釘放置提供了一種新的可供選擇的方法。

3D 導(dǎo)航在骨盆損傷的治療中也發(fā)揮了重要作用，Zwingmann等[14]研究表明，3D較CT導(dǎo)航的根本優(yōu)勢在于其適用于大多數(shù)骨盆損傷傷情，并能夠適應(yīng)更加復(fù)雜的手術(shù)要求，特別是需要進(jìn)行術(shù)中旋轉(zhuǎn)牽引復(fù)位或附加使用額外的固定方式時(shí)更為有效。陳龍等[15]在三維計(jì)算機(jī)導(dǎo)航引導(dǎo)下行前柱通道和骶髂螺釘治療Tile 分型B2、B3 型骨盆骨折，取得了滿意的近期療效，其具有微創(chuàng)、手術(shù)耗時(shí)短、出血量少、恢復(fù)快等優(yōu)點(diǎn)。三維計(jì)算機(jī)導(dǎo)航技術(shù)解決了骨盆損傷置入螺釘準(zhǔn)確度不高、手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)大、并發(fā)癥多的問題，使骶髂關(guān)節(jié)螺釘置釘更加安全。王小陣等[16]探討3D 導(dǎo)航技術(shù)下經(jīng)皮骶髂螺釘內(nèi)固定治療骶髂關(guān)節(jié)復(fù)合體損傷的臨床療效，在三維計(jì)算機(jī)導(dǎo)航系引導(dǎo)下共置入骶髂螺釘36 枚。結(jié)果每枚螺釘置入所需時(shí)間為28～40 min(平均33.2 min)。骨折復(fù)位質(zhì)量采用Matta 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)，優(yōu)良率較高。術(shù)后影像學(xué)提示螺釘位置佳。最后一次復(fù)診采用Majeed 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)骨盆功能，優(yōu)良率較高，達(dá)83.3%。劉曦明等[17]研究表明，3D導(dǎo)航下微創(chuàng)空心螺釘內(nèi)固定治療中老年Tilt 骨盆骨折，患者一次置釘成功率較高，避免了反復(fù)修正釘?shù)?，減少了骨量丟失。老年人骨質(zhì)疏松，臨床操作中還存在較多值得思考的問題。王小陣等[18]的研究表明，三維導(dǎo)航下置釘具有精準(zhǔn)性和安全性，但對(duì)于骨質(zhì)疏松的老年患者，在置入螺釘時(shí)應(yīng)在導(dǎo)航+透視監(jiān)測下進(jìn)行，避免盲目追求螺釘長度，偏信對(duì)中青年患者適用的、加壓到位的“手感”，從而出現(xiàn)螺釘和墊圈穿透骨皮質(zhì)，造成螺釘固定失效或螺釘尖部穿出S1椎體前骨皮質(zhì)損傷神經(jīng)、血管。骨盆骨折較佳的復(fù)位是置釘?shù)那疤幔邝诀年P(guān)節(jié)脫位或骶骨骨折未復(fù)位或復(fù)位不良之前，禁止行三維圖像導(dǎo)航下骶髂螺釘內(nèi)固定術(shù)。骨盆后環(huán)解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜、骶骨上段變異。賈帥軍等[19]認(rèn)為傳統(tǒng)X線透視下骶髂螺釘置入技術(shù)常因?yàn)榛颊叻逝?、腸道氣體、糞塊、骨盆發(fā)育不良、圖像質(zhì)量欠佳等原因難以獲取滿意的術(shù)中指導(dǎo)影像，導(dǎo)致螺釘置入位置不佳、置入過程中需多次修正釘?shù)馈⑿g(shù)中血管神經(jīng)損傷等不良反應(yīng)，因而多種計(jì)算機(jī)導(dǎo)航技術(shù)被引入到該項(xiàng)手術(shù)中，以提高螺釘置入的安全性、減少放射線暴露時(shí)間并減少并發(fā)癥的發(fā)生。Lu等[20]應(yīng)用“O”型臂導(dǎo)航系統(tǒng)治療骨盆后環(huán)損傷，研究結(jié)果顯示：其能有效地提高骶髂螺釘置釘?shù)臏?zhǔn)確性和安全性，縮短手術(shù)時(shí)間。

骨盆骨折閉合復(fù)位內(nèi)固定的前提是，置釘前必須有良好復(fù)位。但閉合復(fù)位后較難維持骨折復(fù)位，有些骨折類型閉合復(fù)位較難，特別是移位較大的骨折，國內(nèi)已有學(xué)者應(yīng)用骨盆復(fù)位架聯(lián)合導(dǎo)航治療骨盆骨折，取得較好的效果。胡居正等[21]應(yīng)用Starr復(fù)位架聯(lián)合“O”型臂導(dǎo)航系統(tǒng)治療骨盆骨折，結(jié)果顯示，提高了術(shù)中骶髂關(guān)節(jié)螺釘、前柱螺釘置入的準(zhǔn)確性和安全性，同時(shí)降低了術(shù)者和患者的輻射劑量和次數(shù)，縮短了手術(shù)時(shí)間，提高療效。王剛等[22]應(yīng)用骨科機(jī)器人聯(lián)合骨盆解鎖復(fù)位架輔助下經(jīng)皮螺釘固定治療骨盆骨折的相關(guān)研究，提示骨科機(jī)器人聯(lián)合骨盆解鎖復(fù)位架輔助下，經(jīng)皮螺釘固定治療骨盆骨折療效良好，且能縮短手術(shù)時(shí)間，降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 計(jì)算機(jī)導(dǎo)航在髖部損傷中的應(yīng)用 文良元等[23]的研究指出，二維導(dǎo)航引導(dǎo)內(nèi)固定治療髖部骨折能明顯提高手術(shù)效率，保證內(nèi)固定的準(zhǔn)確性，減少手術(shù)放射性損害。然而，髖部骨折手術(shù)的成功和良好的治療效果更依賴于基本的手術(shù)，尤其是骨折的準(zhǔn)確復(fù)位和手術(shù)指征的正確把握。對(duì)于移位較小、手術(shù)部位皮膚條件較差、基礎(chǔ)疾病較多的累及前柱的髖臼骨折，有學(xué)者主張采用經(jīng)皮螺釘內(nèi)固定治療[24]。該技術(shù)具有創(chuàng)傷小、并發(fā)癥少等優(yōu)勢，但其操作難度較高，存在螺釘穿出骨皮質(zhì)或誤入髖關(guān)節(jié)損傷神經(jīng)血管的風(fēng)險(xiǎn)。聶玉琪等[25]的研究表明，三維數(shù)字化規(guī)劃聯(lián)合導(dǎo)航系統(tǒng)可減少髖臼前柱螺釘?shù)闹萌霑r(shí)間、術(shù)中透視次數(shù)，是一種有效的輔助手段。國內(nèi)黃波等[26]應(yīng)用雙平面機(jī)器人導(dǎo)航輔助下行股骨頸骨折閉合置釘，結(jié)果顯示：雙平面機(jī)器人導(dǎo)航可明顯提高手術(shù)的精準(zhǔn)度，減少輻射損害及手術(shù)時(shí)間。陸聲榆等[27]應(yīng)用O臂導(dǎo)航輔助下空心釘內(nèi)固定治療股骨頸骨折，結(jié)果顯示，O臂導(dǎo)航輔助可提高置釘?shù)木_度，減少術(shù)中X 線透視次數(shù)，減少空心釘置入時(shí)間。

3.3 計(jì)算機(jī)導(dǎo)航在髓內(nèi)釘內(nèi)固定中的應(yīng)用 髓內(nèi)釘遠(yuǎn)端鎖釘?shù)闹萌氤Ｐ璺磸?fù)透視，耗時(shí)長。在髓內(nèi)釘內(nèi)固定手術(shù)中，遠(yuǎn)端鎖釘在計(jì)算機(jī)導(dǎo)航的輔助下能更加快速、精確地置入。申劍[28]探討計(jì)算機(jī)導(dǎo)航輔助技術(shù)在四肢長骨髓內(nèi)釘遠(yuǎn)端鎖釘鎖定中運(yùn)用的可行性及優(yōu)點(diǎn)，結(jié)果顯示計(jì)算機(jī)導(dǎo)航輔助髓內(nèi)釘遠(yuǎn)端鎖釘鎖定在手術(shù)時(shí)間、術(shù)中透視次數(shù)及鎖定成功率均比常規(guī)“盲打”有明顯優(yōu)勢。俞超等[29]報(bào)道了計(jì)算機(jī)導(dǎo)航技術(shù)應(yīng)用于交鎖髓內(nèi)釘遠(yuǎn)端交鎖螺釘固定效果，6例股骨、4例脛腓骨骨折,交鎖髓內(nèi)釘置入后,只需要一次透視,在計(jì)算機(jī)導(dǎo)航下完成遠(yuǎn)端交鎖螺釘?shù)墓潭?，結(jié)果表明，計(jì)算機(jī)導(dǎo)航手術(shù)用于交鎖髓內(nèi)釘?shù)倪h(yuǎn)端固定十分有效,可避免機(jī)械引導(dǎo)器的誤差。

3.4 計(jì)算機(jī)導(dǎo)航結(jié)合機(jī)器人在手術(shù)中的應(yīng)用 進(jìn)行準(zhǔn)確、微創(chuàng)手術(shù)時(shí)需正確定位，準(zhǔn)確導(dǎo)航，并且避免術(shù)者手抖動(dòng)。以上問題可以通過醫(yī)用機(jī)器人系統(tǒng)得以克服[30]。蘇永剛等[31]針對(duì)骶髂關(guān)節(jié)螺釘手術(shù)，設(shè)計(jì)手術(shù)導(dǎo)航機(jī)器人系統(tǒng)，完成空間定位和路徑導(dǎo)航，開展精度測試實(shí)驗(yàn)，檢測系統(tǒng)定位的位置誤差和角度誤差。開發(fā)的手術(shù)導(dǎo)航機(jī)器人可提高手術(shù)精度，增加置釘安全性，并減少術(shù)中透視的使用。系統(tǒng)的平均誤差能夠滿足骶髂關(guān)節(jié)手術(shù)的要求，但誤差的標(biāo)準(zhǔn)差較大，需在后續(xù)研究中通過算法和系統(tǒng)優(yōu)化來改善。機(jī)器人系統(tǒng)體積小，成本相對(duì)較低，操作簡單，適應(yīng)國內(nèi)現(xiàn)有的手術(shù)室條件，不受周圍環(huán)境、光線影響；既克服了人手操作的不穩(wěn)定、視覺偏差和易疲勞等缺點(diǎn)，又具備普通光學(xué)導(dǎo)航優(yōu)點(diǎn)。黃波等[26]的研究指出，雙平面機(jī)器人導(dǎo)航輔助下空心釘內(nèi)固定治療股骨頸骨折可明顯提高手術(shù)的精確度，并且在降低術(shù)中X線損害及縮短空心釘置入時(shí)間、減少術(shù)中損傷方面具有一定優(yōu)勢。楊成志等[32]作骨科手術(shù)機(jī)器人與“O”型臂導(dǎo)航輔助骨盆骨折經(jīng)皮內(nèi)固定術(shù)的比較，結(jié)果提示：兩者輔助下經(jīng)皮空心螺釘內(nèi)固定治療骨盆后環(huán)損傷，手術(shù)精準(zhǔn)、安全、微創(chuàng)，降低對(duì)患者及術(shù)者的輻射損害，臨床效果均滿意，是微創(chuàng)治療骨盆骨折的理想新方法；天璣骨科機(jī)器人手術(shù)操作程序化，標(biāo)準(zhǔn)化，更為穩(wěn)定，學(xué)習(xí)曲線短。洪石等[33]應(yīng)用骨科導(dǎo)航機(jī)器人輔助下行骨盆與髖臼骨折經(jīng)皮螺釘內(nèi)固定，精準(zhǔn)、安全、透視次數(shù)少。韓巍等[34]應(yīng)用天璣骨科手術(shù)機(jī)器人輔助經(jīng)皮固定骶髂螺釘治療不穩(wěn)定骨盆后環(huán)骨折，結(jié)果提示：在其輔助下置入S2 骶髂螺釘治療不穩(wěn)定的骨盆后環(huán)骨折比透視下徒手操作成功率更高。

4 計(jì)算機(jī)輔助導(dǎo)航技術(shù)的不足

計(jì)算機(jī)導(dǎo)航技術(shù)在創(chuàng)傷骨科領(lǐng)域有許多不可替代的優(yōu)越性：精確、安全、輻射損害輕、手術(shù)安全性高、并發(fā)癥少。盡管計(jì)算機(jī)導(dǎo)航技術(shù)有很多優(yōu)勢,但也有不足之處：（1）O-arm導(dǎo)航系統(tǒng)三維掃描的輻射量高于普通X 線透視的輻射量。為了盡量減少使用O-arm 系統(tǒng)患者的輻射接受劑量，Su 等[35]提出選擇O-arm的兒科透視劑量可以使輻射劑量降低到正常的1/4，圖片質(zhì)量仍然能夠指導(dǎo)螺釘植入，而且對(duì)置釘準(zhǔn)確度沒有明顯影響。也有學(xué)者提出[36]，在置釘結(jié)束后經(jīng)椎弓根螺釘誘發(fā)肌電圖來判斷螺釘位置，如果肌電圖無異常表現(xiàn)，完成置釘后無需進(jìn)行O-arm三維掃描。（2）系統(tǒng)注冊后參考架與骨折復(fù)位的位置必須始終保持穩(wěn)定不變,術(shù)中一旦松動(dòng)或發(fā)生移動(dòng),需要重新注冊，否則會(huì)導(dǎo)致手術(shù)失敗，從而增加手術(shù)時(shí)間；導(dǎo)航參考架放置位置要科學(xué)，否則會(huì)導(dǎo)致注冊困難；計(jì)算機(jī)導(dǎo)航提供的術(shù)中圖像是由計(jì)算機(jī)合成的高度精確的虛擬圖像，注冊后應(yīng)用導(dǎo)航鉆套在術(shù)區(qū)內(nèi)明顯的骨性標(biāo)志，驗(yàn)證導(dǎo)航導(dǎo)針的準(zhǔn)確性；導(dǎo)航手術(shù)時(shí)，光學(xué)元件與示蹤器的空間較易被相關(guān)人員遮擋，常導(dǎo)致無法確定手術(shù)器械的實(shí)時(shí)位置，增加調(diào)整時(shí)間[37]。（3）導(dǎo)航套筒需要操作者固定，術(shù)者置入導(dǎo)針時(shí)，如果鉆套固定不牢，術(shù)者手抖及用力不均，也會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)針偏離方向，從而需要重新置入。骨科手術(shù)機(jī)器人輔助下手術(shù)，可減少因術(shù)者手抖動(dòng)而引起導(dǎo)針置入位置誤差。（4）導(dǎo)航手術(shù)前常需閉合復(fù)位，不能直視下復(fù)位，對(duì)于移位較大的骨折，閉合復(fù)位效果常理想，導(dǎo)航微創(chuàng)手術(shù)以以實(shí)施，常需要切開復(fù)位內(nèi)固定[38]。（5）目前“O”型臂導(dǎo)航系統(tǒng)價(jià)格昂貴，且需要有完備的配套設(shè)施，這使得計(jì)算機(jī)導(dǎo)航的推廣應(yīng)用受到限制，較難在基層醫(yī)院開展[39]。

5 展 望

在創(chuàng)傷骨科方面，計(jì)算機(jī)導(dǎo)航技術(shù)比傳統(tǒng)技術(shù)更為精確、安全、微創(chuàng)、低輻射，手術(shù)并發(fā)癥更少。

計(jì)算機(jī)導(dǎo)航技術(shù)與3D 打印技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)的結(jié)合實(shí)現(xiàn)數(shù)字骨科，首先3D 打印技術(shù)可以打印出實(shí)物模型,能更直觀地了解骨折及其周圍的解剖特點(diǎn),有助于有效的醫(yī)患溝通，便于術(shù)者提前設(shè)計(jì)手術(shù)方案及預(yù)測手術(shù)效果，并可以在3D 打印模型上進(jìn)行手術(shù)的預(yù)演,增加手術(shù)的熟練度,明顯縮短手術(shù)所需的時(shí)間,減少醫(yī)生和患者在放射線下的暴露時(shí)間和輻射劑量,還可以提前預(yù)彎鋼板、制作一些個(gè)體化的手術(shù)器械,幫助快速完成手術(shù)[40]。精準(zhǔn)醫(yī)療是微創(chuàng)外科的基石，是未來醫(yī)學(xué)發(fā)展的趨勢和主要方向。隨著近年來計(jì)算機(jī)導(dǎo)航技術(shù)的不斷提高,信息技術(shù)及醫(yī)學(xué)研究的不斷深入，數(shù)字骨科將會(huì)幫助醫(yī)生完成更多創(chuàng)傷骨科的疑難復(fù)雜手術(shù)，應(yīng)用前景將越來越廣，不斷深入。