计算机辅助骨科手术

计算机辅助整形外科手术或计算机辅助整形外科手术（有时缩写为CAOS [1]）是一门在手术前，术中和/或术后应用计算机技术以改善整形外科手术结果的学科。[2] ] [3] 尽管记录表明它是从1990年代开始实施的，[4]但是CAOS仍然是活跃的研究学科，它将整形外科从业者与传统的技术学科，例如工程学，计算机科学和机器人学结合在一起。


放射线成像与计算机技术相结合，通过对齐红线和绿线来减少股骨远端骨折。

内容
1 目标和目标结果
2 程序方法
3 缺点
4 目前的发展状况
5 参考

目标和目标结果
CAOS背后的主要思想是通过使用计算机技术可以改善手术效果。 以关节置换为例，外科医生的任务是将新的关节组件整合到患者现有的解剖结构中。 CAOS技术使外科医生可以：[2] [4]

提前计划元件放置，包括确定合适的元件尺寸；
实时测量组件在术中的位置，确保遵守计划；
测量术后结果
程序方法
CAOS基本上没有偏离传统的手术程序，因为预期的目标是改善手术的总体手术效果。在基于图像的程序中，患者仍需进行类似的术前筛查（咨询，扫描等）。[2]但是，CAOS允许外科医生还创建“患者夹具”，[4]，这是感兴趣的骨骼结构的3D打印模型，可在术前计划阶段协助外科医生。根据系统和导航p参考，有多种CAOS程序。 CAOS最初分为两类：[2]主动系统，其中整个过程可以由机器人完成，而外科医生几乎不需要或不需要帮助。被动系统，其中机器人或计算机程序帮助外科医生完成手术。无论是被动系统还是主动系统，CAOS都需要一种导航模式来准确执行程序。进行手术的导航方法有三种。[2] [4]

基于CT：利用CT成像来构建患者解剖结构的3-D *模型，以指导外科医生：或向医生提供手术的实时反馈。两种方法都可以使外科医生更容易看到解剖标志，从而提高了假体植入的准确性和准确性。[2] [4]
基于透视的：允许外科医生在手术部位拍摄多个透视图像（以不同的角度），这为器械和假体的放置提供了标志。荧光透视成像可以是2-D或3-D *，并且是静态的-由于其在手术过程中使用静止图像的性质，因此无法向外科医生提供类似视频的反馈，但可以显著减少对放射线的照射。病人。[2] [4]
无图像：涉及计算机通过参考患者的骨科检查结果（例如关节旋转角度，屈曲/伸展角度等）来构建感兴趣区域的数字化解剖模型。尽管计算机可以构建数字图像，但仍然存在术前和术中均无图像采集过程，从而消除了辐射暴露，并减少了手术时间。[2] [4]
*当计算机通过红外灯和门探测器与人体部位互动时，会生成3-D图像。[4]

借助CAOS，外科医生可以更精确地查明在小切口中可能很难看到的解剖标志。然后，选定的导航系统将指导外科医生进行不同的骨骼切割，最后进行植入手术。

缺点
尽管CAOS在手头手术的准确性和精确度方面均具有优势，但由于各种原因，它在骨科界仍未被广泛接受。其中一个原因是患者医疗费用的增加。[5] [3]不管导航的偏好如何，计算机技术的结果都会导致医院支出的增加，然后再向患者收取费用。由于CAOS仍是一个活跃的研究领域，因此保险计划也不太可能负担这些程序的费用。[3]一些研究表明，在老年患者进行大量手术的情况下，CAOS对于医院而言可能具有成本效益。[5]除成本外，每种导航方法都有一个缺点：基于CT的导航系统增加了对患者的辐射暴露； [2]由于患者不愿为适当的模板拍摄图像，因此基于荧光检查的导航增加了手术时间； [2]和无图像导航在很大程度上依赖于外科医生的技能来输入从骨科检查中得出的准确值。[2]

发展现状
有证据表明，在计算机辅助整形外科手术中进行的植入物和手术的准确性和精密度要高得多[6] [7] [8] [9]。但是，CAOS技术能否长期持续发展尚无定论研究表明，CAOS可能会降低返修率。[10]此外，由于骨骼的功能适应性，从长远来看，组件放置中的错误可能变得不重要。[3] [11]由于CAOS发展的时间相对较短，因此无法进行长期追踪研究。[11]虽然外科医生（甚至是实验室研究的医学生[12] [13]）在计划的组件放置位置与已实现的组件放置位置上都可以取得更好的结果，但尚不清楚计划是否已最佳构建。

目前，计算机辅助整形外科手术最常用于膝关节植入术，因为外科医生可通过股骨和胫骨切骨术获得精确的手术[3] [4]。它也可用于导航髋臼组件的位置，在此位置正确的杯子倾斜至关重要。[2] [3] [4]尽管CAOS仍未被许多整形外科医生广泛接受，但由于创建了图像以帮助可视化手术的解剖标志，它被证明是促进新进医生培训的非常有用的工具。[12] [13]在通过超声成像为外科医生提供准确指导的同时，正在做出更多的发展以降低成本和辐射暴露。[14]这种导航方法目前仍在测试中，尚不易于临床使用。[3]

参考
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