导航与骨科技术

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或许您在电视中见过这样的场面，坐在指挥所里的技术人员按照指挥员的口令按下按钮，一枚巡航导弹腾空而起，准确无误地击中目标；载人航天飞船顺利升空，遨游太空后又准确地在预定地点降落，这些无疑都是导航技术在军事和航天领域应用的结果。但您可能不知道，导航技术已广泛应用于医学领域中，导航设备引导骨科手术就是最成功的例子之一。

骨科的很多疾病都需要手术治疗，例如脊柱畸形（后凸、侧凸），脊柱损伤、骨折，脊柱或脊髓的肿瘤和退行性病变，严重者都需要通过手术来矫正畸形，切除肿瘤，使骨折复位，切除压迫神经的骨块和骨赘，其目的是使脊柱稳定在正常的位置和排列上，尽可能地恢复功能。但这些手术均需要做金属内固定，打入金属螺钉或金属钩，并用金属棒连接，再辅以植骨或骨的替代材料，使脊柱长期稳定。这类手术必须在X线机的引导下方可施行。

近20年发展起来的可移动、带电视的X线机，可帮助医生完成内固定术。但是X 线透视仅能从一个平面或两个平面观察引导，因此在打入螺钉或金属钩时，角度或位置常会出现误差。在做脊柱手术特别是颈椎体和胸椎体手术时，如果螺钉误差超过２毫米，就有损伤脊髓神经的危险，严重者会引起截瘫，后果不堪设想。在脊椎的前方有主动脉和腔静脉，如果钉子刺破血管，患者很可能会“牺牲”在手术台上，这种惨痛的教训并非没有。另外，如果螺钉放置的角度达不到要求，其固定的效果也会受到影响。

长期以来，骨科大夫一直都在寻求一种既能把螺钉安放在理想的位置上，又能避免损伤神经、血管等严重并发症的手术方法。如今，手术导航系统为此提供了非常有利的条件。

手术导航系统是这样工作的：手术前进行CT或磁共振扫描，并根据导航软件的要求制订出精确的手术计划。手术时，在拟放置螺钉的大概位置上放置导引针，经安有导航设备的红外摄像机摄像并经计算机处理后，电视屏幕上就会显示出放置螺钉的最佳位置、角度、深度及螺钉的大小。用这种方法放置螺钉，误差在２毫米以内，大大提高了手术的安全性，也增加了固定螺钉的强度，明显改善了手术效果。

在无导航引导下进行人工髋关节置换术时，虽然没有脊椎手术的危险大、并发症多，但要使置换的人工关节寿命长、功能完善，除手术者经验丰富是一个重要因素外，人工关节假体的大小、放置的角度等也很重要。人工髋关节置换术置换的髋臼杯，理想的角度是外展45°、前倾20°。 有人统计，以前手术放置假体的位置多为外展角35°～60° ，前倾5°～30°，因为即使医师的经验再丰富，肉眼操作也难免有误差。而在导航引导下进行人工髋关节置换术，髋臼杯的位置即外展和前倾角的误差均为正负1 °，这就避免了误差的产生，延长了人工髋关节的使用寿命，使关节的功能恢复得更好。

人工膝关节置换术较人工髋关节置换术技术要求更高，置换后的膝关节如果出现下肢力线不正、人工关节旋转、松紧度不适等现象，不但近期效果难以保证，远期疗效更不佳。导航引导下进行人工膝关节置换可解决这一难题，因为它可以根据每位患者的不同情况定出理想的截骨长度和角度。以此方法安装的人工膝关节，误差仅在１毫米和１°范围内。这样的人工膝关节，无论近期还是远期都会保持良好的功能和长久的使用寿命。

中日友好医院骨科已引进了美国先进的无导线导航系统，并应用于脊柱、髋关节和膝关节手术，结果令人满意。我们正在不断积累经验，以造福广大患者。

特别提示：个别患者对手术中采用导航系统会不会延长手术时间存有疑虑。我们的回答是：大可不必。因为手术中采用导航系统，手术时间一般仅延长10分钟左右，最多不超过半个小时，这样无论是出血量，还是术后感染的几率都不会增加，而导航技术的好处却是明显的。