골격 세그먼트 탐색

Bone segment navigation

골절 항법(bone segment navigation)은 골절에서 변위된 뼛조각의 해부학적 위치를 찾거나 두개골 안면 수술에서 수술로 생성된 조각을 배치하는 데 사용되는 수술 방법입니다.이러한 조각은 나중에 골합성에 의해 제자리에 고정됩니다.두개골 안면 수술과 구강 수술, 상악 안면 수술에 사용할 수 있도록 개발되었습니다.

사고나 부상 후 골절을 일으켜서 그 골편을 치환할 수 있다.구강 및 상악안면 영역에서 그러한 변위는 안면 미학과 장기 기능 모두에 큰 영향을 미칠 수 있다: 궤도를 형성하는 뼈에서 발생하는 골절은 복시를 초래할 수 있다; 하악골 골절은 치과 교합의 상당한 변화를 유도할 수 있다; 같은 방식으로, 두개골(신경두개) 골절은 유발될 수 있다.두개내 [citation needed]압력이 상승합니다.

안면 골격의 심각한 선천적 기형인 경우 보다 정상적인 얼굴을 만들기 위해 이러한 세그먼트의 정확한 움직임과 함께 대개 여러[1][2] 개의 뼈 세그먼트를 수술로 생성해야 합니다.

수술 계획 및 수술 시뮬레이션

골절개술은 뼈를 절개하고 결과 조각을 올바른 해부학적 위치에 재배치하는 수술입니다.골절개술을 통해 뼈 구조의 최적의 위치를 확보하기 위해 개입을 사전에 계획하고 시뮬레이션할 수 있습니다.수술 시뮬레이션은 실제 작동 시간을 단축하는 데 중요한 요소입니다.종종, 이런 종류의 수술 동안, 뼈 세그먼트에 대한 외과적 접근은 근육, 지방 조직, 그리고 피부와 같은 연조직의 존재에 의해 매우 제한된다. 따라서, 정확한 해부학적 위치를 평가하는 것은 매우 어렵거나 심지어 불가능하다.맨 뼈 구조의 모델에 대한 수술 전 계획 및 시뮬레이션을 수행할 수 있습니다.대체 전략은 CT 스캔 생성 모델에 따라 절차를 전체적으로 계획하고 이동 사양을 순수하게 [3]숫자로 출력하는 것입니다.

수술 전 계획 및 시뮬레이션에 필요한 재료 및 장치

정형외과에서 수행되는 골절제술은 관절기에 고정된 치아 지지턱의 주조 모델에 대해 고전적으로 계획되어 있다.치석이 있는 환자의 경우 입체 석판 모델을 사용하여 수술 계획을 세울 수 있습니다.그런 다음 이러한 3차원 모델은 계획된 골절제술을 따라 절단되고 슬라이딩되어 새 위치에 고정됩니다.1990년대 이후 수술 전 계획 기술이 개발되어 의사는 수술 전 CT 또는 MRI를 기반으로 가상 환경에서 골절개술을 계획하고 시뮬레이션할 수 있게 되었습니다. 이 절차를 통해 각 환자의 주조 모델을 만들고, 배치하고, 위치를 조정하고, 위치를 조정하고, 다시 섞는 데 드는 비용과 기간을 줄일 수 있습니다.

수술 전 계획을 수술실로 이전

골절 항법 원리의 개략도 표현: DRF1 및 DRF2 = IR

수술 전 계획의 유용성은 아무리 정확하더라도 수술 분야에서 시뮬레이션된 골절개술의 재현 정확도에 따라 달라집니다.계획의 이전은 주로 외과의사의 시각 기술에 기초했다.뼛조각의 [citation needed]위치를 기계적으로 안내하기 위해 다른 안내 헤드프레임이 추가로 개발되었습니다.

이러한 헤드프레임은 환자의 머리에 부착되어 있으며 CT나 MRI, 수술 시에도 부착되어 있습니다.이 장치를 사용하는 데 몇 가지 어려움이 있습니다.첫째, CT 또는 MRI 기록 중과 수술 중 모두 환자의 머리에 있는 헤드프레임 위치의 정확한 재현성이 필요합니다.헤드프레임은 비교적 착용감이 좋지 않고 의료 절차 중에 비협조적일 수 있는 어린 아이들에게는 매우 어렵거나 심지어 사용이 불가능하다.이러한 이유로 헤드프레임은 두개골 베이스에 관해 동원된 세그먼트의 프레임 없는 입체 은하를 위해 폐기되었다.기준점을 CT 전에 배치할 [citation needed]필요가 없도록 수술 중 환자 해부도를 컴퓨터 모델에 등록합니다.

수술실에서 SSN 사용, 1=IR 수신기, 2 및 4=IR 참조 장치, 3=IR-Workstation

수술 세그먼트 탐색기

철 금속이 [4]없는 환경의 필요성 때문에 전자 시스템을 사용한 초기 뼛조각 위치 지정 노력이 포기되었습니다.1991년 IBM의 Taylor는 뉴욕 대학의 두개 안면 수술 팀과 협력하여 적외선 카메라와 [5][6]두개골에 부착된 적외선 송신기를 기반으로 뼛조각 추적 시스템을 개발했습니다.이 시스템은 [7]1994년에 IBM에 의해 특허가 취득되었습니다.환자의 머리의 움직임을 보상하기 위해 적어도 3개의 IR 송신기가 신경두개 영역에 부착되어 있다.골절개술 및 골재위치가 시행될 예정인 뼈에는 3개 이상의 IR 송신기가 부착되어 있다.각 송신기의 3D 위치는 위성 항법에서와 동일한 원리를 사용하여 IR 카메라에 의해 측정됩니다.컴퓨터 워크스테이션은 소정의 위치와 비교하여 뼛조각의 실제 위치를 항상 가시화하고 있으며, 또한 골절개술에 의해 발생하는 자유이동골 세그먼트의 실시간 공간적 결정을 한다.따라서 조각은 외과적 시뮬레이션에 의해 미리 결정된 목표 위치에 매우 정확하게 배치될 수 있습니다.최근에는 유사한 시스템인 SSN(Surgical Segment Navigator)이 독일 레겐스부르크 대학에서 Carl Zeiss [8]Company의 지원을 받아 1997년에 개발되었습니다.

골절 항법의 임상적 사용

이러한 유형의 시스템 사용에 대한 첫 임상 보고서는 1997년[9] Watzinger 등에 의해 정상 측면의 거울 이미지를 표적으로 사용하여 광대뼈 골절의 위치를 조정한 것이다.1998년 Marmulla와 Niederdellmann에 의해 광대뼈 골절개 [8]위치뿐만 아니라 LeFort I 골절개 위치를 추적하기 위해 시스템이 보고되었습니다.1998년 Cutting [10]등은 주요 두개 안면 기형의 다분할 중간 안면 골절제술을 추적하기 위해 이 시스템을 사용하는 것을 보고했다.

레퍼런스

  1. ^ Obwegeser, HL (1969). "Surgical correction of small or retrodisplaced maxillae. The "dish-face" deformity". Plast Reconstr Surg. 43 (4): 351–65. doi:10.1097/00006534-196904000-00003. PMID 5776622. S2CID 41856712.
  2. ^ Cutting, C; Grayson, B; Bookstein, F; Kim, H; McCarthy, J (1991). "The case for multiple cranio-maxillary osteotomies in Crouzon's disease.". In Caronni, EP (ed.). Craniofacial Surgery 3. Bologna: Monduzzi Editore. ISBN 9788832300000.
  3. ^ Cutting, C; Bookstein, F; Grayson, B; Fellingham, L; McCarthy, J (1986). "Three dimensional computer aided design of craniofacial surgical procedures: Optimization & interaction with cephalometric and CT-based models". Plast. Reconstr. Surg. 77 (6): 877–87. doi:10.1097/00006534-198606000-00001. PMID 3714886. S2CID 41453653.
  4. ^ Cutting, C; Grayson, B; Kim, H (1990). "Precision multi-segment bone positioning using computer aided methods in craniofacial surgical procedures". Proc. IEEE Eng. Med. Biol. Soc. 12: 1926–7.
  5. ^ Taylor, RH; Cutting, C; Kim, Y; et al. (1991). A Model-Based Optimal Planning and Execution System with Active Sensing and Passive Manipulation for Augmentation of Human Precision in Computer-Integrated Surgery. Proceedings International Symposium on Experimental Robotics. Toulouse, France: Springer-Verlag.
  6. ^ Taylor, RH; Paul, H; Cutting, C; et al. (1992). "Augmentation of Human Precision in Computer Integrated Surgery". Innovation et Technologie en Biologie et Medicine. 13 (4): 450–68.
  7. ^ Taylor, R; Kim, Y (inventors) (1994). Signaling device and method for monitoring positions in a surgical operation. Ossining, NY: United States Patent 5,279,309.
  8. ^ a b Marmulla R, Niederdellmann H: 컴퓨터 지원 골절 내비게이션, J Craniomaxillofac Surg 26: 347-359, 1998
  9. ^ Watzinger, F; Wanschitz, F; Wagner, A; et al. (1997). "Computer-aided navigation in secondary reconstruction of post-traumatic deformities of the zygoma". J Craniomaxillofac Surg. 25 (4): 198–202. doi:10.1016/s1010-5182(97)80076-5. PMID 9268898.
  10. ^ Cutting, C; Grayson, B; McCarthy, J; et al. (1998). "A virtual reality system for bone fragment positioning in multisegment craniofacial surgical procedures". Plast Reconstr Surg. 102 (7): 2436–43. doi:10.1097/00006534-199812000-00027. PMID 9858182.