C臂3D成像在外科手术定位中的应用价值

王育 全超明 李志丹 韦雄 宋庆云

【摘 要】目的：探讨C臂3D成像在外科手术定位中的应用价值。方法：采用3D成像与医生手术全过程跟进观察和2D成像与3D成像的钢钉固定定位进行对比评估。结果：3D成像相比2D成像，钢钉固定位置良好者从2D82%提升到了3D98%，较好者从2D14%减少到了3D2%，一般者从2D4%减少到了3D0%。结论：3D成像对提高外科手术钢钉固定定位精准度有明显优势。

【关键词】3D成像；手术定位；应用价值

【文章编号】1004-7484（2014）04-2450-01

为更好地了解C臂3D成像在外科手术定位中的应用价值，我们回顾性地收集了购机前后各50例椎体滑脱、腰椎及股骨颈骨折三种病例的手术钢钉固定定位进行对比评估，旨在证明C臂3D成像对手术定位的重要性。现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 随机收集了我院手术室2008年5月购机前后各50例椎体滑脱、腰椎及股骨颈骨折三种病例手术钢钉固定定位病例进行对比分析，其中男性58例，女性42例，年龄38—73岁，平均年龄56.3岁。主要临床表现腰腿疼痛，麻木，不能行走，生活不能自理；主要影像表现特征椎体向前滑脱，腰椎压缩呈楔形改变，股骨颈部骨折线等。成像设备采用西门子公司生产的ARCDIS CBICAL 3D简称C臂3D成像系统与DRYSTRA5503激光打印一体化机硬拷贝。胶片采用LT2B氦氖激光成像胶片。

1.2 方法

1.2.1 采取C臂3D成像与医生手术全过程跟进的方法，随时观察手术过程中的钢钉固定情况，如发现钢钉出现偏差及时修正。另外对手术过程中的每一步骤都进行摄影存入电脑保存，一供治疗中参考，二是以免日后出现纠纷作为证据。

1.2.2 将椎体滑脱、腰椎及股骨颈骨折三种病例的手术钢钉固定定位精准度分为良好、较好、一般三类，再将2D与3D成像的钢钉固定定位三类进行百分比对比分析；找出3D与2D成像在外科手术中那种成像的钢钉固定定位准确性高。

1.3 效果评价 将手术钢钉固定定位精准度按良好、较好、一般分为三类，良好偏差角度在5°之内，钢钉固定在预定位置；较好偏差角度在5-10°之内，钢钉超出预定固定位置；一般偏差角度在10°之外，钢钉超出预定固定位置，并伴有穿破骨骼皮质或钢钉头进入关节腔。

2 结果

本组50例2D成像椎体滑脱、腰椎及股骨颈骨折三种病例，钢钉固定位置良好者41例、钢钉固定位置较好者7例、钢钉固定位置一般者2例；而50例3D成像椎体滑脱、腰椎及股骨颈骨折三种病例，钢钉固定位置良好者49例、钢钉固定位置较好者1例、钢钉固定位置一般者为0例。3D成像相比2D成像，钢钉固定位置良好者从2D82%提升到了3D98%，较好者从2D14%减少到了3D2%，一般者从2D4%减少到了3D0%。由此可见3D成像对提高外科手术钢钉固定定位精准度有明显优势（P<0.01）。

3 讨论

二维成像（2D）是指影像图像为平面图像。近年来，随着医学影像技术的迅速发展，现如今医学影像以基本实现了信息的数字化，网络化、资源共享和远程教学的美好前景[1]。尽管计算机X线摄影（Computrd radiography，CR）和數字化X线摄影（Digital radiography，DR），它们各具有强大的、不同的后处理功能，如窗宽、窗位调节，图像翻转，黑白反转，局部放大以及贮存和传递等，能使影像图像比传统X线摄影图像显示更加清晰，但它们仍然属于2D成像。尽管医生手术前要对所要手术的部位进行正位和侧位照片的立体分析，但那只是医生脑子里对人体的一种立体概念而已，而不是医生直观的，对人体立体实效图像的分析，手术时难免会参杂一些医生的主观意识。另外、再加上2D成像本身存在的局限性，如组织、骨骼所产生的重叠遮盖效应，人体本身部位结构的复杂或躯体畸形等，医生在手术前很难对所要手术的部位进行准确测定，这就使得医生很难对固定的钢钉选取精准的长度，完全是凭手术医生的经验，所以、医生在进行手术钢钉固定时，出现钢钉略偏长或位置偏差以就不足为其。还有CR、DR自身的不足，如在时间分辨率上反应的速度比较慢，不能满足动态器官结构的显示。特别是CR摄影，对图像信息的处理需要的时间更长，往往需要几分钟才能获取图像信息，所以这就无形中增加了医生的手术时间，也增加了病人的痛苦时间。再者加上CR照片时，还要对成像板进行无菌布包裹和人工固定才能照片，照完后再取回影像科扫描打印，费时费力，同时也带来了手术感染的引泛，所以2D成像对外科手术治疗存在着不足。

三维成像（3D），是指影像图像为立体图像。它是通过多平面重建（MPR）、曲面重组（CPR），表面阴影显示法（SSD），最大密度投影法（MIP）和容积再现三维成像（VRT）等方法而重建的立体影像图像[2]。其特点是能给医生一个直观的人体立体实效图像的感觉，同时它还可以通过电脑对人体实施三维模拟手术图像的操作，这就使得医生在作真人体手术前做到心中有数，这是二维成像手术固定定位时无法可比的。再者3D成像克服了2D成像的组织重叠、部位骨骼结构复杂，躯体本身畸形等而不能清晰显示影像图像的局限性，因此、3D成像越来越特受外科手术医生的青睐。C臂3D它不但具有以上特点，而且它还有对手术部位进行术前的整个骨骼或骨折的全貌观察、分析、评估和分型，以及制定正确的手术方案，包括复位方法，进针点，钢钉长度测量等，并且还能可以从人体的横切面、冠状面、矢状面、任意斜面以及以病体为中心的一百九十度旋转进行观察，它还具有自动注册，自动匹配，自动对3D数据进行DICOM传输和自动从手术床旁边移走等功能。其次、C臂3D它能即时成像，曝光后2-5s即可在显示器上看到图像，手术医生可以随时对图像清晰度进行调节，能即时给医生一个信息反馈以供参考，如医生发现在手术过程中固定钢钉出现偏差，即可立刻进行位置修正，以保证手术的可靠性与成功性。可是，2D成像与3D成像大不相同，2D成像照完片后，医生只能将手术停下来，等待技术员对照片结果的处理后才能继续进行手术，有时为了要了解一个照片的结果，往往需要等上好几分钟或更长的时间，这就无形之中延长了病人手术时间，给病人带来了更多的痛苦，同时也增加了病人的手术风险。所以，C臂3D它不但操作方便，轻松，而且在手术时间上比2D成像减少了很多，这也是2D成像不能相比的一点。另外、C臂3D成像它采用一端是发射管另一端是影像吸收管的方式，不象2D成像一样采用成像板，还要进行人工固定在病人的身体下面才能吸收到影像，C臂3D成像可不需要接触病人，并可自动转换角度进行拍摄，操作很方便，消除了存在感染的引泛。术后还可将所拍摄的影像回放给患者及病人家属观看，真正做到公开透明治疗，使患者及病人家属对医生的治疗放心，同时以增进了医院医生与患者的关系。本组资料，利用C臂3D成像进行手术钢钉固定定位，收到较好疗效。

3D成像对提高外科手术钢钉固定定位精准度有明显优势，影像清晰，操作便捷，可在临床上推广应用。

参考文献：

[1] 刘泓. 数字化X线摄影国际发展趋势新技术及临床应用[J].世界医疗机器，2000.6（5）：40-44。

[2] 李铁一.中华影像医学. 吸系统卷[J].人民卫生出版社.2010.5 （2）：9-10。