基于DICOM的3D C-arm控制服务协议(RoboLINK)设计与实现

三维成像技术辅助骨科机器人进行术前规划能够提高手术精确性和高效性,但目前基于三维数据的传统外科导航系统需要预先术前采图,再经过图片导入和人工配准,使得手术步骤愈加繁琐,且患者在采图和手术过程中的位置不同可能导致新的配准误差,导致精确度的降低。鉴于这一需求,本文设计一种基于DICOM协议的3D C-arm控制服务协议(RoboLINK),能将手术机器人和CT连接,可在手术过程中进行CT采图,为当前问题提供新的解决方案。在支持三维C臂与手术机器人进行数据传输的基础上,也可传输运动控制指令,达到设备相互协作的效果。根据以上设计,协议以一影医疗的3D C-arm和模拟手术机器人为实验环境,对协议进行测试。结果表明,RoboLINK协议能够有效完成数据传输和设备控制任务,具有可行性和安全性。

机器人导航辅助下联合3D-C型臂微创手术治疗手舟骨骨折的临床疗效分析

目的研究机器人导航辅助下联合3D-C型臂微创手术治疗手舟骨骨折的安全性和有效性。方法回顾性分析保定市第一中心医院2020年5月至2023年7月收治的11例手舟骨骨折病人,其中男9例,女2例,平均年龄为33.8岁(20~65岁),对病人行机器人导航辅助下联合3D-C型臂双头螺纹空心加压螺钉内固定手术治疗。术后记录病人并发症的发生情况,比较术前、术后第1天、术后第3天炎性指标的变化,采用疼痛视觉模拟量表(visual analogue scale,VAS)评分、Mayo腕关节评分及腕关节活动度评价功能恢复情况。结果机器人导航手术均顺利完成,平均手术时间64.1 min(50~100 min),微创手术出血均少量,平均随访时间5.5个月(3~14个月),所有病人术后均无并发症发生。病人术后X线片及CT扫描显示手舟骨内固定螺钉位置良好,骨折位置良好。病人术后第1天、术后第3天的炎性指标与术前比较,差异均无统计学意义(P>0.05),各时间点两两比较,差异无统计学意义(P>0.05)。病人术后1个月、末次随访时的VAS评分和Mayo腕关节评分与术前比较,差异均有统计学意义(P<0.05),且末次随访时与术后1个月比较,差异有统计学意义(P<0.05)。末次复查X线片及CT扫描见骨折均愈合良好,病人伤侧腕关节平均主动活动度为:屈曲71.2°、背伸67.5°、尺偏42.6°、桡偏21.8°,功能活动良好。结论机器人导航辅助下联合3D-C型臂微创手术治疗手舟骨骨折安全有效,该手术精度高,创伤小,术后反应小,恢复快。

前列腺动脉CTA与C臂3D-CT血管成像技术在前列腺动脉栓塞术中的应用价值比较

目的:比较前列腺动脉(PA)的计算机体层血管成像(CTA)检查与C臂三维重建计算机断层扫描(3DCT)血管成像技术在前列腺动脉栓塞术(PAE)中的应用价值。方法:收集2020年1月—2022年6月在梅州市人民医院介入手术室行超选择性PAE的39例患者(前列腺增生17例,前列腺癌22例)的术前PA的CTA检查及术中C臂3D-CT血管成像的影像资料,分为CTA组及3D-CT组。分别对CTA、3D-CT检查出的PA起源、数目及走行判定的准确性进行分析,以超选至PA的DSA造影为标准,评估两种前列腺动脉成像技术对PAE的指导价值。结果:在39例患者的78侧髂内动脉中共超选95支PA并经DSA造影证实,其中CTA共诊断出75支PA,诊出率为78.9%,3D-CT共诊断出92支PA,诊出率为96.8%,两组比较,差异有统计学意义(χ^(2)=21.56,P<0.05)。其中3侧髂内动脉共3支CTA诊断为PA,而3D-CT排除为PA。5侧髂内动脉共5支PA CTA未能显示,而3D-CT可显示;9侧髂内动脉共11支PA:CTA仅能诊断出其起源于髂内动脉,而3D-CT可明确其具体起源位置。CTA对大于0.625 mm的PA可以清楚显示其走行与周围血管的关系,而3D-CT可以显示小于0.625 mm的PA的走行情况并显示前列腺组织的染色及有无周围组织器官的染色情况。结论:C臂3D-CT相比于前列腺动脉CTA在PAE术中能更清楚地显示PA的起源、数目及其走行关系,能更好地指导PAE,而术前CTA作为无创检查亦能为术者提供PA及其周围血管的解剖,为术前PAE评估提供了影像依据。

术前CT三维重建联合术中C型臂下不同入路内固定治疗髋部骨折的安全性及高危因素分析

目的:探讨术前CT三维重建联合术中C型臂下不同入路内固定治疗髋部骨折的安全性及高危因素。方法:选取2017年1月至2023年6月于无锡市惠山区第二人民医院就诊治疗的150例髋部骨折患者,术前均行CT三维重建,根据C型臂下手术入路和内固定方式不同,将其分为前入路组、后入路组、逆行入路组、直接入路组和混合入路组,每组30例。统计各组髋部骨折的并发症发生率,采用logistic回归分析影响手术安全性的高危因素以及各入路方式的优缺点。结果:前入路组、后入路组、逆行入路组、直接入路组和混合入路组患者髋部骨折的并发症发生率分别为36.67%、56.67%、80.00%、103.33%(其中1例患者同时出现2例并发症)和30.00%,各组并发症发病率比较差异有统计学意义(χ^(2)=11.35,P<0.05),且混合入路组<前入路组<后入路组<逆行入路组<直接入路组;不同年龄、骨折类型、手术技术、术前整体状况、麻醉风险、基础疾病、术前评估以及术后护理例数比较,差异均有统计学意义(F=26.520、30.652、41.500、25.389、46.370、59.170、24.150、45.355,P<0.05)。进一步logistic回归分析结果显示,高龄、严重骨折类型、手术技术、术前整体状况较差、麻醉风险高及存在基础疾病、未进行术前评估和术后护理均是影响手术安全性的高危因素(OR=1.388~2.479,P<0.05)。结论:术前行CT三维重建与术中C型臂辅助的不同入路内固定治疗髋部骨折相对安全,但并发症发生率因入路不同而异。前入路并发症发生率最高,混合入路最低。高龄、严重骨折、手术复杂性、术前状况差、麻醉风险、基础疾病、未评估和术后护理不足是手术安全的高风险因素,选择手术入路和内固定时,需考虑患者个体差异和手术风险,以提升成功率和安全性。

三维C形臂X光机的有限元计算及结构优化

三维C形臂X光机可以为手术病灶点提供三维模型重建,其精度决定了手术的完成度与精度。三维模型重建通过三维C形臂X光机的C环旋转过程中不断拍摄二维屏片经过滤波反投影重建得到,因此需要结合三维C形臂X光机旋转过程中的振动特性优化整机结构。利用ANSYS软件对三维C形臂X光机进行模态分析,得到整机前3阶固有频率及相对应的振型。通过加速度实验得到整机3个方向上的功率谱图,反映设备在多少频率段有共振。针对整机在结构上调整3个变量参数进行优化,并得到了组合的最优解。

骨科三维C形臂的性能对比研究

本文结合我院所使用的两款不同采集原理及成像技术的三维C形臂,从设备的硬件、图像质量、剂量控制参数等方面对这两种三维C形臂进行详细地对比性研究。为临床能够更好地使用设备提供技术依据。

C臂CT技术在颅内支架置入术复查中的应用

目的:探讨C臂CT技术在颅内支架置入术后支架复査显影方面的应用价值。方法:2017年8月至2018年5月收治我科支架复査患者27例,均通过C臂CT技术复查,所有颅内支架置入术后的患者,肘部静脉注入对比剂,通过三维旋转采集后,经3D类CT软件后处理,运用飞利浦支架显影技术和MIP技术,观察支架网眼、支架mark.支架与靶血管的关系。结果:C臂CT技术能清晰显示颅内支架结构及其与血管壁的关系(支架贴壁情况、支架开通程度、有无支架内再狭窄)结论:C臂CT技术可以很好的显示颅内支架形态和血管壁间的关系。在颅内支架复査中,具有创伤小、风险小、经济费用低、无需入院等优势,对支架置入术后患者的随访,有较高的临床应用价值。