综述:导航技术辅助前交叉韧带重建(ACLR)中骨隧道定位的研究进展

【字体: 时间:2025年03月15日 来源:Journal of Robotic Surgery 2.2

编辑推荐:

  本文综述了 ACLR 中导航技术,探讨其定位精度、优缺点及对手术的影响。

  

导航技术辅助前交叉韧带重建(ACLR)中骨隧道定位的研究进展

一、引言

在过去十年间,前交叉韧带重建(Anterior Cruciate Ligament Reconstruction,ACLR)手术里,导航技术辅助骨隧道定位成为备受瞩目的研究热点。ACLR 手术的关键在于精准定位骨隧道,其直接关乎重建韧带的功能恢复和患者术后的关节稳定性。传统的骨隧道定位方法存在一定局限性,而导航技术的出现为提高定位精度带来了新的希望。本综述旨在系统总结应用于 ACLR 的各类导航技术,详细阐述这些技术的隧道定位精度,深入分析它们各自的优势与不足,为导航技术更好地辅助 ACLR 手术提供坚实的理论依据。

二、传统骨隧道定位方法的局限性

目前,在 ACLR 手术中,基于骨性标志的定位方法是最常用的骨隧道定位手段。然而,这种方法存在不可忽视的缺点。一方面,骨性标志的识别存在一定主观性,不同的外科医生对骨性标志的判断可能存在差异,这就导致骨隧道定位的准确性难以得到可靠保证。另一方面,个体之间的解剖结构存在自然变异,即使是经验丰富的医生,在面对复杂的解剖结构时,也可能因骨性标志的不典型而出现定位偏差。这些因素都使得传统骨隧道定位方法难以满足现代 ACLR 手术对高精度的要求。

三、导航技术在 ACLR 中的应用

(一)计算机辅助导航

计算机辅助导航是当前 ACLR 导航技术的主要研究方向之一。该技术通过计算机系统对手术部位的解剖结构进行三维建模,然后利用跟踪设备实时跟踪手术器械的位置,从而辅助医生进行骨隧道的定位。虽然计算机辅助导航在一定程度上提高了骨隧道定位的准确性,但它也存在明显的缺陷。其中,最突出的问题是需要额外的切口来放置跟踪设备,这不仅增加了手术创伤,延长了手术时间,还可能增加术后感染的风险。

(二)虚拟现实(VR)和增强现实(AR)

虚拟现实和增强现实技术在 ACLR 手术中的应用主要集中在术前规划阶段。虚拟现实技术可以构建逼真的手术场景,让医生在虚拟环境中进行手术演练,提前熟悉手术流程和解剖结构,有助于减少手术中的失误。增强现实技术则是将虚拟信息与现实场景相结合,通过在手术视野中叠加虚拟的解剖结构或手术引导信息,为医生提供更直观的手术参考。在定位精度方面,增强现实表现较为出色,目前报道的最佳定位精度可达 0.32mm,而大多数情况下,其他导航技术的定位精度也基本在 3mm 以内。这两种技术虽然在术前规划中发挥了重要作用,但在实际手术过程中的实时导航应用仍有待进一步拓展。

(三)混合现实(MR)

混合现实为 ACLR 手术中的骨隧道精准定位提供了全新的思路。它融合了虚拟现实和增强现实的优势,能够在真实的手术场景中实时呈现虚拟的手术信息,并且可以实现虚拟信息与真实物体的实时交互。在 ACLR 手术中,混合现实技术可以帮助医生更准确地确定骨隧道的位置和方向,使得术后隧道的放置更加优化和一致。与其他导航技术相比,混合现实在实现精准定位方面具有独特的优势,有望成为未来 ACLR 导航技术的重要发展方向。

四、导航技术的定位精度与术后结果

大量研究表明,导航技术的应用显著提高了 ACLR 手术中骨隧道的定位精度。通过更精准的定位,重建的韧带能够更好地恢复膝关节的稳定性和功能。从短期来看,采用导航技术辅助的 ACLR 手术取得了良好的效果,患者术后膝关节的疼痛、肿胀等症状得到明显缓解,关节活动度也有显著改善。然而,目前对于导航技术长期临床效果的研究还相对较少。未来,需要开展更多的长期随访研究,全面评估导航技术对患者膝关节功能的长期影响,包括关节软骨的磨损、韧带的再断裂风险以及患者的生活质量等方面。

五、商业系统与手术学习曲线

目前,市场上已经出现了一些利用基于现实技术的商业系统。这些系统为外科医生提供了更加便捷和高效的导航工具。对于经验较少的外科医生来说,这些商业系统的应用有助于降低关节镜手术的学习难度,缩短学习曲线。通过系统提供的直观引导和虚拟模拟功能,新手医生能够更快地掌握 ACLR 手术的技巧和流程,提高手术操作的准确性和安全性。同时,商业系统的不断发展和完善也为导航技术在临床中的广泛应用提供了有力支持。

六、结论与展望

综上所述,导航技术在 ACLR 手术中骨隧道定位方面展现出了巨大的潜力。不同类型的导航技术,如计算机辅助导航、虚拟现实、增强现实和混合现实等,各有其特点和优势,在提高骨隧道定位精度和改善患者术后短期结果方面发挥了重要作用。然而,每种技术也都存在一定的局限性,需要在未来的研究中不断改进和完善。
在未来的研究方向上,一方面要进一步提高导航技术的定位精度和稳定性,减少手术创伤和并发症的发生;另一方面,要加强对导航技术长期临床效果的研究,为临床决策提供更可靠的依据。此外,随着科技的不断进步,导航技术有望与其他新兴技术,如人工智能、机器人技术等深度融合,为 ACLR 手术带来更智能化、精准化的解决方案,进一步提升手术质量和患者的预后效果。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号