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脑部导航

图像引导手术通过显微镜图像注入帮助在神经外科手术中进行可视化和定位

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神经外科手术面临的挑战之一是在手术部位的定位。在切除肿瘤、去除动静脉畸形或夹闭动脉瘤时,外科医生常常需要在健康和功能性脑组织附近工作。在切除肿瘤时,挑战始终是尽可能保留健康组织。神经导航技术,也称为图像引导手术(IGS),使外科医生能够在切割之前规划理想的入路点,并通过提供术中定位来帮助执行该计划。

人类颅骨的底部有着特别高浓度的生命结构:血管、神经、身体功能的激素控制中心,以及调节呼吸、血压和心脏活动的中心。脑组织无法自我再生,因此即使是最小的损伤也可能导致不可逆转的深度脑损伤,使患者留下永久性残疾。这也使得疾病的治疗非常困难。恶性胶质瘤占所有脑肿瘤的 45%到 50%,在生长过程中会渗透到脑组织中。即使在外科显微镜下,肿瘤的外围区域也很难与健康组织区分开来。

手术区域的连续实时视图

神经导航像 GPS 系统一样工作,能够在患者的解剖结构中准确跟踪仪器的位置。外科医生可以勾勒出肿瘤,识别风险器官,并定义最佳的肿瘤进入路径,以防止对健康结构的损伤。

在手术前,会拍摄患者的 CT 或 MR 图像。在手术室中,导航系统使用无线激光指针将这些图像与实时患者图像进行匹配。指针识别患者皮肤上的表面点,这些点通过红外摄像机传输到导航系统。在手术过程中,摄像机还会传输仪器和设备的位置,包括配备反射标记的显微镜。

手术前准备的患者图像被加载到导航系统中,并重建为监视器上的图像或注入到手术显微镜的目镜中。这为外科医生提供了仪器相对于脑结构和肿瘤位置的连续实时地图。

图像注入,了解全貌

要查看神经导航数据,外科医生通常需要抬起头从显微镜上看导航屏幕。得益于图像注入系统,如徕卡的新 CaptiView ,以及 Brainlab 的新画中画功能,外科医生可以直接在显微镜的目镜中看到导航数据。 CaptiView 图像注入 的全高清显示屏配有 LED 背光,提供明亮、清晰的注入图像,边缘分明。IGS 系统的神经导航数据可以在右眼、左眼或双眼中查看,CaptiView 系统还能够显示来自内窥镜的实时高清图像和 FL800 血管荧光。“通过将所有信息直接放在显微镜的目镜中,外科医生不必在显微镜和导航屏幕之间重新定位,而可以在整个手术过程中始终专注于患者,”徕卡显微系统的产品经理 David A Smith 解释道。 此外,注入的图像也会在助手双目镜筒中显示,并可以以全高清质量录制,支持在手术室内外的教学。

显微镜集成提供了新的成像选择

Brainlab 是图像引导技术领域的市场领导者之一,并且是首个与徕卡合作,将其神经导航软件与外科显微镜集成的公司。Brainlab 最新的显微镜集成软件与徕卡的 CaptiView 图像注入 和 M530 显微镜无缝协作,允许数据注入到显微镜的目镜中,并在屏幕上额外显示。通过改进的 3D 可视化,新版 Brainlab 软件提供了更真实的计划对象、结构和纤维束的表示,贯穿整个手术过程。

触摸式旋转导航屏幕上的显微镜视图,可以查看实际视频平面背后的结构,以 3D 形式揭示更深入的解剖信息。“探针视角”功能将患者数据集重建到显微镜的位置和方向,以便直接比较术前数据和术中解剖结构。通过“导航更新”,外科医生能够根据患者的解剖标志修正初始注册。

限制肿瘤切除术中的臆测

每个神经外科手术都需要外科医生丰富的经验、耐心和能力。尽管神经导航不能替代外科技能,但它在术前规划和手术过程中有效地支持外科医生,在最关键的时刻提供更精确的信息。

“显微镜与神经导航的结合帮助外科医生准确识别可疑区域,”Brainlab 增强现实产品经理 Valentin Elefteriu 解释道。“例如,如果他们专注于肿瘤的边缘,却无法确切判断肿瘤组织的边界,通过显微镜图像叠加查看预先规划的解剖数据,可以揭示所关注的区域是否属于肿瘤。精确的规划还可以减少剃头、皮肤切口和骨瓣锯切,从而减轻患者的压力。”

Brainlab 是 Brainlab AG 在欧洲、美国及其他国家注册的商标。

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