第三章 立体定向和功能神经外科应用设备

第一节 有框架立体定向仪

一、Leksell定向仪

(一)基本结构

Leksell立体定向仪是一种将直角坐标系和球坐标系相结合的混合性定向仪。直角坐标系是基于笛卡尔坐标原则,在颅腔内设置三个相互垂直的平面,通过水平面、冠状面和矢状面的X、Y、Z轴相交于一点,颅内的任何一点都可以凭借X、Y、Z轴的坐标确立。球坐标系又称极坐标系,它是将定向仪的中心作为球心,球表面的任何一点,通过球的半径均可到达球心。Leksell定向仪由定位框架(直角坐标系)和相连的半弧形弓架(球坐标系)组成。只要半弧形弓的中心与定位框架上X、Y、Z坐标数值确立并距离相吻合,就可完成立体定向手术。

Leksell(1949年)研制出第一代立体定向系统以来,随着影像技术的不断发展,形成了能与X线、CT、MRI、DSA等适配的A、B、D、G型定向系统。但是,上述各型定向系统的基本原理相同,全世界应用最多的是Leksell-G型定向系统。

Leksell-G型立体定向系统主要由定向框架、导向器(半弧形弓架)、定位板(尺)以及各种脑内操作器械和辅助设备组成。定位框架是由特殊合金铝材料制成的八边形基环,左右径为190mm,前后径为210mm,为了麻醉插管方便和经鼻腔手术的需要,其前方的横柱可以更换成为弧形的横柱。定位框架通过螺钉固定在颅骨外板上,当用CT定位时,使用的螺钉为合金铝金属制成。用MRI定位时,使用的螺钉为铝金属制成,且其尖端为不锈钢材料。定位框架可以通过四根立柱调节上下高度。导向器是利用定位框架上前后或左右两个带有Z坐标,可上下调节,又可在Y轴上滑动的圆形固定环与半弧形弓架的导向器连接。

Leksell-G型定向仪的半弧形弓架,它的半径为190mm,通过固定环可以前后转动以调节前倾角或后仰角(α角),在弧形弓架上还固定有一个载物器,载物器主要夹持各种电极针、活检针及血肿排空针等脑内操作器械。另外,通过载物器沿弧形弓架在左右方向上的移动,可以调节侧偏角度(β角),同时载物器上的标尺可以帮助手术者调节穿刺的深度。固定环和载物器上都有固定旋钮用于固定半弧形弓架和载物器。Leksell-G型定向系统使用的定位器,由3~5组N形有机玻璃板组成,CT定位时使用的N形有机玻璃板内嵌入的为金属丝;MRI定位时使用的罩形有机玻璃板内嵌有N形管状槽,灌入能在MRI扫描时显影的植物油、硫酸铜或MRI增强剂GD-DTPA。Leksell-G型定向系统的辅助设备包括将定向仪与CT、MRI机器相连接的结合器、活检针、血肿排空针、电极针、X线螺旋线计算盘等(图3-1)。

图3-1 Leksell定向仪

注:Leksell研制定向系统时,人为地规定定向仪中心点即X、Y、Z三轴交点坐标值均为100mm。定向仪的零点位于右后上方,在轴位片上,X轴自右向左的数值逐渐增大,Y轴从后向前的数值逐渐增大,Z轴从后向下的数值逐渐增大;Z轴在矢状位由上向下的数值逐渐增大(图3-2)。

图3-2 Leksell定向仪X、Y、Z数值变化方向示意图

(二)临床应用方法

1.X线定位法

Leksell-G型定向仪没有此功能,用X线定位只能用Leksell-B/D型定向仪,计算出靶点与框架两者X、Y、Z坐标值。因为Leksell-B/D型定向仪的定向框架的四边所有柱面都标有刻度,可以在X线摄片上显影,从而构成前、后、左、右4个坐标屏。在X线定向手术摄片时,需将X线球管、定向框架及X线胶片固定起来,使中心射线通过定向框架坐标屏的中心(图3-3)。离X线摄片较远的坐标屏(远屏处)的放大率是离摄片较近的坐标屏(近屏处)的1.5倍,定向框架中心的放大率是近处屏的1.2倍。

图3-3 Leksell定向仪X线摄片法

计算时首先在造影的X线侧位片上确定X线的中心点,方法是在左、右侧柱上选择近屏处和远屏处坐标值相同的两点各划一条连线,左右的两条连线相交于一点即为中心点。Leksell定向系统计算靶点坐标使用的是螺旋线计算盘,计算盘的曲线呈螺旋形逐渐散开且保持相同的比例。计算时将X线的中心点与螺旋线计算盘的中心点重叠,然后旋转螺旋线计算盘使X线摄片上的靶点恰好落在一虚线与辐射线的相交点上,而真实的靶点坐标应该是此辐射线与内侧实线(远侧坐标柱)的相交点或辐射线与外侧实线(近侧坐标柱)的相交点,通过上述相交点分别作垂直线与Y轴、Z轴的远侧坐标柱和近侧坐标柱相交,所得的数值即为靶点的Y、Z坐标值。X坐标值通过正位片计算,依据“人脑立体定向图谱”上给予的X坐标数值,从三脑室中线开始,向框架左或右X轴上寻岀相同数值的一点,即为X轴靶点的距离。如果三脑室中线与定向仪的中线不重合,只要计算出侧移的距离,通过简单的加减就能得出X坐标值。X、Y、Z坐标值确定后,再在Leksell定向仪上调整上述数值,通过球心导向系统(弧形弓和弓上导向载物夹),就能准确地将脑内操作器械送达靶点处(X线定位法目前已淘汰)。

2.CT定位法

(1)病人一般剃去头发,取坐位,消毒、局麻下安装Leksell-G型定向仪框架。病人入CT室扫描,框架与CT结合器结合,左右侧安上CT定位板(尺),使框架X、Y平面与CT床垂直,即与CT扫描机窗平行。

(2)按照疾病要求,确定扫描参数后,获取所需CT层面图像片,利用计算机治疗计划系统的软件,求出靶点X、Y、Z坐标值。也可用手工计算。

(3)将导向器的半弧形弓固定在框架上Y、Z坐标数值处,X坐标值在半弧形弓右侧方寻出并给予固定,这时导向器上载物器中心,直指靶点中心。Leksell-G型半弧形弓半径为190mm,所以任何操作器械到达弧形弓中心,就是到达靶点(请阅第二章CT定位法)。

3.MRI定位法

MRI图像引导定位使用Leksell-G型定向仪,临床应用方法基本同CT应用方法步骤,只是定位板(尺)不同,MRI定位板由前、后、左、右、上方5组N形有机玻璃板固定。MRI扫描参数:一般采用无间距、层厚2~3mm,FOV 260~280mm。扫描序列根据疾病要求而不同,一般为SE序列或FSE、GRE序列。可见靶点一般用增强扫描;不可见靶点求Y、Z坐标值用T1W,求X坐标数值用T2W或质子像。计算方法分用手工计算或计算机治疗计划系统专用软件来计算两种。计算机计算靶点优于手工计算法。

使用Leksell-G型立体定向系统的注意事项:①为了手术操作方便,尽可能避免在手术切口处固定螺钉,必要时在靠近手术区的一根立柱可以拆除;②定向仪框架螺钉扭紧的力量应适度,既要牢固,又要避免力量过大使框架变形或螺钉穿透颅骨内板引起出血;③根据病灶的部位和手术时的体位安装半弧形弓架,此时应注意X、Y轴坐标的转换;④手术时应仔细核对靶点的坐标值;⑤手术中操作轻柔,当靶点坐标和穿刺角度确定后应将固定旋钮旋紧,以免半弧形弓架脱落或移位;⑥手术中为了精确到达靶点,应减少脑脊液的丢失和脑组织的移位,同时进针应缓慢和轻柔,以免操作损伤血管引起出血;⑦手术结束后,清洗定向仪并按照无菌术消毒,备用(请阅第二章MRI定位法)。

二、CRW/BRW定向仪

(一)基本结构

CRW/BRW是混合型坐标定向仪(球坐标和直角坐标系),CRW定向仪是在BRW定向仪基础上进行改造,临床应用更简单。BRW弧度系统的设计原理是以非靶点为中心,即靶点的位置不在圆形的中心。目前临床以CRW定向仪应用为主,CRW立体定向系统构成包括头环、定位框、弧形导向臂和模拟验证系统(模拟基座)以及其他手术辅助设备组成。

头环是镍铝合金制成,此环前部可以旋转、向上转,便于气插管或向下旋转便可手术操作。头环通过支撑杆、头螺钉与头颅骨外固定。定位框是根据不同用途设计出CRW-LF、BRW-LR、MRIA定位框,适用于CT、MRI等扫描。MRIA定位框适用MRI扫描,因为他的顶部和四边都有N型结构,在扫描后可通过计算机或手工进行计算。如果X线定位用AGL定位框,脑血管造影定位可使用SGV-AL定位框(图3-4)。

图3-4 CRW定向仪及定位框架

CRW弧形导向臂是通过三处附着点与支架相连,弧形导向臂中心即是靶点中心。弧形导向臂的半径为160mm。弧形导向臂的三个附着点,中间是滑槽,两侧环标使弧形导向臂与支架相连。弧形导向臂可左右安装,也可前后安装。

在CRW系统治疗中,模拟基座并不是必须应用的,在实际操作中,它的二重检验性却是十分重要的。模拟底座的三维坐标调整后即指示出脑内模拟病灶的靶点,CRW弧形臂系统放在此模拟底座上,即可检验在头架弧上所调的AP、LAT和VERT坐标是否正确以及各方向手术入路的模拟显示(图3-5)。CRW系统还配备有手术器械,如侧方开口旋切式活检针、GBF型活检针、血肿排空器和Radionics的应用软件等。

图3-5 CRW定向仪

(二)临床应用方法

目前均使用CRW定向仪,其方法有X线定位法、CT定位法、MRI定位法。使用CRW定向仪步骤:病人取坐位或卧位,常规消毒下,局麻,安装CRW定向框架。若X线定位应用XGC定位框架,DSA定位应用XGV-AC定位框架,CT定位应用CRW-LF定位框架,MRI定位应用MRIA定位框架。

1.X线定位法

首先在右额钻孔,向脑室内注入阳性造影剂,如Omnipaque、Isovue、Conray 5~8ml,摄头颅正侧位片。因为在X片上有脑室造影像,又有定位框架标志线的靶点,通过脑室造影来确定靶点位置,推算出靶点位置与框架标志线关系,手工计算,获取X、Y、Z坐标值(目前临床已淘汰)。

2.CT定位法

病人带上头环,安装CRW-LF定位框进行CT扫描。根据病情选择层厚和层距,然后选择最佳层面,找出靶点X、Y、Z坐标值,这时每一层都有定位框标志点,通过标志点和靶点关系,很容易找出靶点X、Y、Z坐标值在框架上的位置。

3.MRI定位法

MRI定位法与CT法一样,更换MRIA定位框行MRI扫描,扫描参数根据病情,选择层厚、层距、扫描序列等。然后选最佳病灶层面,计算出靶点X、Y、Z坐标值,求出靶点在框架上的位置。最后X、Y、Z数值确定,使弧形导向臂固定在X、Y、Z定向仪数值上,导向器将手术操作器械送达靶点进行诊断和治疗定向手术,直至手术结束(请阅第二章CRW/BRW,X线、CT、MRI定位法)。

三、Riechert-Mundinger定向仪

(一)基本结构

Riechert-Mundinger立体定向仪是根据球坐标系统原理设计用于临床,以后又进行了改进可用于CT、MRI进行定位。它主要有固定基环、半弧形弓架、靶点弓架组成。半弧形弓架固定在基环上,而靶点弓架固定在半弧形弓架上。然后进行X线脑室造影、头颅摄片。若进行CT或MRI扫描,还要在定向仪上安装SDC(Satellite Display Console)定位板,以便计算,确定钻孔位置进入颅内导针4个角度计算(图3-6)。

图3-6 Riechert-Mundinger定向仪

(二)临床应用方法

1.由于Riechert-Mundinger立体定向系统基于球坐标形式,在计算上必然产生一定误差,所以,X线法目前临床基本不应用。

2.Riechert-Mundinger定向仪目前用CT和MRI定位,采用直接法。在安装定向仪时,定向仪中心点与CT机中心点吻合。

3.Riechert-Mundinger定向仪Z坐标值是按CT床进入深度来计算。另外,定向仪基环处于“0”,定向仪X轴及Y轴与CT机X、Y激光指示器一致,靶点X、Y、Z坐标值求出,由CT机操作台上计算机来完成。

4.当您确定靶点后,计算机屏幕左上角是Z坐标值,右下角显示X、Y坐标值。定向仪中心为“0”。

5.扫描片上可显示SDC标志,以便钻孔进入靶点时,计算机计算出进针B、C、D、E角度。另外,钻孔点与靶点间距离值也可在显示屏上提供(目前临床已淘汰)。

四、杉田定向仪(Sagita-Apparatus)

(一)基本结构

杉田定向仪也是一种混合型定向仪(国内类似有FY-85-Ⅱ定向仪、DNY-A型定向仪、SBD-02定向仪,同属一类),利用直角坐标系统来确定靶点。采用球坐标系进行导向,使手术操作器械准确到达靶点。

基本结构:

底座、固定器、定位器、导向器。其他辅助器械有穿刺针、活检针、磁棒、电极针、温控射频热凝仪等。

固定器和定位架都是一卵形环,可互相耦合。固定器用四个螺钉固定到患者头颅后,耦合到定位架上。两者可稍作相对活动,使头颅中线与定位架中线重合。定位架安装在金属台上,固定不动。它的左、右、前、后各有一个小孔,用以核定中心射线。另有8个锥形尖突,前、后、左、右各两个,两者间的直线距离为100mm,用以计算定位架中线的放大倍数。导向术用球心导向法,导向器用十字固定轴与定位架耦合,可按靶点位置作前后、左右、上下移动。手术时,固定器垂直安装在台架上(图3-7)。

图3-7 杉田定向仪(Sagita-Apparatus)

(二)临床应用方法

1.X线定位法

(1)先将X线中心射线对准固定器左右或前后的小孔,使三点成一直线,患者的头部固定在固定架内,特别要使脑中线平面与固定架中线相重合,头部尽量不要向任何方向扭转。然后,消毒、钻孔作脑室造影。按照对中心射线的要求,摄头颅正、侧位X线摄片。测量小锥间与大锥间的距离。

(2)计算脑中线平面的放大系数。放大系数=小锥间距离(mm)+大锥间距离(mm) /200。

(3)以X线中心射线点为坐标原点,计算靶点坐标值。侧位片原点到靶点的前后或上下分别为Y、Z坐标值,正位片原点到靶点的左右或上下距离,分别为X、Z坐标值。若头颅中线与固定架中线不重叠,测出偏差的距离,然后用放大系数纠正,适当加或减即可。只要坐标数值确定,就可通过导向器,把操作器械送入病灶中心,进行目的性诊断和治疗。(目前临床已淘汰)。

2.杉田定向仪CT和MRI定位法

由于本定向仪比较大而笨重,目前不能在CT或MRI导向下使用。为了使该定向仪能适用CT和MRI导向,必须改进,特别是定向仪材料不适宜MRI定向手术。目前杉田定向仪有CT导向,在头环上安装一CT定位框,类似于Leksell-G定位框。由于它的中心点不在头环上,它的定位板(尺)以扫描深度及层次来计算Z坐标值,所以,给临床带来不便,临床很少应用(请阅第二章杉田定向仪,X线、CT定位法,目前临床已淘汰)。

五、Patil定向仪

(一)基本结构

Patil立体定向仪是一种通过直角坐标系统确定靶点的位置,然后使用球心导向法进行定向手术的混合型定向仪。它由万能适配板、基板、固定头架(两块半圆形板)、两个转轴、两根垂直杆(立柱)、弧形弓架及握持器组成。

万能适配板放在CT扫描床上,连接Patil定向仪基板用,以后定向仪上其他部件再固定在基板上。固定头颅通过4个螺钉将病人头部固定,使基板与头能成一整体。Patil定向仪只适用于CT导向,不能进行X线定位。目前进行改进,定位框架改变椭圆形,又增加4块MRI定位标志板,可进行MRI定位,不太灵巧(图3-8)。

图3-8 Patil定向仪

(二)临床应用方法

1.在头颅未正式定位扫描前,先作常规CT扫描,用甲紫标记出检查病灶靶点在颅表投影大概位置。头颅固定后,Patil定向仪两侧立柱(垂直杆),应避开病灶层面的位置。

2.首先将Patil定向仪的万能适配板安装在CT扫描床上,再将基板牢固地固定在适配板上。调节扫描床高度,使基板上缘水平线恰好与CT扫描坐标系的最下一根水平线(假想CT坐标系的X轴)相重叠。通过细调使基板中心线与CT扫描坐标系中心垂直线完全重叠(假想CT坐标系的Y轴)。

3.将Patil定向仪其余部件安装就位,头颅固定架与垂直杆(立柱),安在基板两侧。病人头颅进入定向仪框架中并用头架固定。操作者这时应注意扫描靶点不要与定向仪立柱(垂直杆)重叠,立柱远离靶点。另外,靶点放在立柱两个转轴(Yoke Pivot Block)中心上方。然后进行CT扫描,扫描“O”平面与转轴中心一致。

4.Z坐标值求法 CT扫描间距,即从“O”平面(转轴中心)到确认靶点扫描间距。例如扫描方向从面部到头颅,每5mm扫一层,第三层就是靶点,那么Z坐标为5mm×3=15mm。Y坐标值求法:靶点到基板间距。X坐标求法:靶点到基板中心线间距。

5.一切就绪,消毒、铺巾,根据已测得的X轴坐标值,将针固定器沿弧形弓架水平轨道上调整到与X坐标值相应的位置,予以螺钉拧紧固定。依据Y轴坐标值,将针固定器沿弧形弓架双侧立柱调整到与Y轴坐标值相应的位置。依据Z坐标值,移动两侧立柱,使转轴中心与Z坐标值一致。

6.根据坐标值与靶点选择钻孔点,消毒、局麻,钻孔,适当调整进入颅内角度,就可将操作器械进入颅内病灶中心,进行诊断或治疗。术毕,缝合头皮,拆除固定框架,手术结束(目前临床已淘汰)。

六、Todd-wells定向仪

(一)基本结构

Todd-wells立体定向系统是由直角坐标系和球坐标系组成一种混合型坐标系统。它主要由基座、圆形固定环、中心X线十字屏和导向弧组成。固定环上有4个螺钉固定患者的头颅,固定环可在坐标上作左右、上下移动。导向弧与十字屏可在基座上前、后移动。定位器为左、右两个十字刻度屏,刻度能在X线摄片上显示,用以标志中心射线。靶点定位术用X线中心射线法。导向器为半圆弧,球心位于两个十字刻度屏的中点,并在中心射线上。导向器又耦合在定位器的两个十字刻度屏上。定位器耦合在基座上,可作前后、上下移动。基座则安装在一个金属台架上。该定向仪只适用于X线定位(目前临床已淘汰)(图3-9)。

图3-9 Todd-wells定向仪

(二)临床应用方法

1.在没有定位手术前,做好X线球管与定向仪准备工作。首先摄侧位片,使X线球管中心射线刚好通过定向仪两侧十字屏的中心,摄一X线片,显示出两屏上的十字刻度,必须完全重合。再摄正位片,使X线球管中心射线正好指在定向仪的中心线上。摄正侧片距离4~5m。每次摄片的距离固定不变,使放大倍数固定不变。

2.上述准备工作完毕,此时患者头部固定在定向仪框架内,位置尽可能放正。摄正位X线片,观察头部位置是否放正。如果不正,可移动固定环纠正。再摄侧位X片,X中心射线位置对准十字刻度屏。

3.一般在眉间后11~12cm,旁开2.5~3cm处颅骨钻孔,作脑室造影,显示三脑室前、后联合,摄头颅正、侧位片。在侧位X线片上找出前、后联合,在片上画了AC-PC线。求靶点Y、Z坐标值,用“侧位比例尺”量出中心射线与靶点的前后与上下距离即为靶点Y、Z坐标值。求X坐标值用“正位比例尺”量脑中线到靶点间距离即是所求X值。移动两侧固定环,使导向器中心落到靶点上。即可对靶点进行导向,把操作器械经导向器送入靶区,进行诊断和治疗(目前临床已淘汰)。

七、ASA-602型定向仪

(一)基本结构

由我国深圳安科公司生产的ASA-602型立体定向系统,它能与CT或MRI相结合进行立体定向手术,定位精确、使用方便,已经在我国许多医院的神经外科得到应用。ASA-602型立体定向系统类似于Leksell-G型定向仪,是直角坐标系统和球坐标系统相结合的混合型立体导向系统。ASA-602型立体定向系统主要由定位框架、侧环、半弧形弓架、CT/MRI定位板(尺)及其配套设备组成。ASA-602型立体定向系统的配套器械主要包括:血肿排空针、活检针、射频仪、射频毁损电极针、穿刺针等(图3-10)。

图3-10 ASA-602型定向仪

(二)临床应用方法

1.基本同Leksell-G定向仪手术操作步骤。

2.ASA-602型与Leksell-G的区别在于:

(1)为了方便气管插管麻醉,Leksell-G型立体定向系统框架前方的横柱可以更换为带有弧度的横柱,而ASA-602型立体定向系统不用横柱而为弧形。

(2)Leksell-G型立体定向系统框架的X轴的中心点为100mm,而ASA-602型立体定向系统框架的X轴的中心点为135mm。现已改为100mm。

(3)Leksell-G型立体定向系统半弧形弓架的右侧有一X和Y轴坐标值转换的刻度表,从而可以将半弧形弓架在前、后、左、右四个方向安装,而ASA-602型立体定向系统不具有此项功能。当病人取侧卧位时,ASA-602型立体定向系统没有前后方向变更功能。

虽然ASA-602型立体定向系统与Leksell-G型立体定向系统相比具有上述的不足之处。但是,该定向仪应用范围与Leksell-G定向仪一致,它的精确度与Leksell-G型立体定向系统基本一致。因此,在我国的许多医院尤其是基层医院的神经外科得到了广泛地应用。同时,随着计算机技术的发展,深圳安科公司还研制开发了能与ASA-602型立体定向系统相结合的计算机手术治疗计划软件,对靶点的X、Y、Z轴的坐标值、前倾或后仰角度及左右侧偏角度的计算更加方便,并且能在手术前选择最佳穿刺轨迹,以避开重要功能区和血管。

八、Z-D型定向仪

(一)基本结构

Z-D立体定向仪把Riechect-Mundinger立体定向框架的特点与Kemai和Hitchcook系统的瞄准弓相结合,是直角坐标与球坐标相结合的混合型坐标系统。该系统既可在CT或MR引导下,又可在X线引导下进行定位。Z-D立体定向系统是由头环、定位板(尺)、连接装置、瞄准弓和导向器等组成。

Z-D立体定向仪的头环目前是由碳素纤维材料制成的,依靠四根碳纤维柱和螺钉固定于病人的颅骨。另一端按一定的范围固定于头环上。Z-D立体定向仪配备有四块CT、MRI定位板,呈V形,其上有三根呈一定分叉角度的金属线。X线的四块定位板则呈方形,定位板分别固定于头环的前、后、左、右。当进行垂直于V形定位板的水平位扫描时,在每层影像的四周留下12个标志点(定位标志),据此可计算出靶点的X、Y、Z坐标值(图3-11)。

图3-11 Z-D型定向仪

对脑血管造影或X线摄片时,将四块方形透明定位板固定于头部基环上,每块板上有4个不透X线的标志,可根据前后位和侧位影像的成角和定位板上的标志点来确定靶点的空间位置。Z-D连接装置是一个连接头环与瞄准弓的特殊装置,由钛合金材料制成,可安放在头环的前、后、左、右四个位置中的任何一处。连接上瞄准弓后,它有A、B、C三个坐标轴可供调节瞄准弓的位置,从CT、MRI或X线片上推算出的X、Y、Z坐标值可直接用于A、B、C轴而无需再转换。瞄准弓为1/4圆弧,上有刻度显示进针的角度,调整好A、B、C坐标值后,弧的圆心即为靶点,瞄准弓可绕D轴自由移动。

Z-D导向器安装在瞄准弓的弧形臂上,附有两个探针支架,使其连成一条直线,作为器械进入的方向,并可调节控制器械进入的深度。支架上的器械孔有不同的直径,也可调节,从而允许导入不同粗细的手术器械如穿刺针、活切钳、内窥器。Z-D辅助器械有窥器牵开器系统、四叶牵开器系统、筒状(圆柱形)牵开器系统和激光导航器,其作用是辅助瞄准弓去创造一个自由、开阔的术野,协助显微镜和各种手术器械的使用。

(二)临床应用方法

1.在手术室取坐位、消毒、局麻下安装定向仪底圈,四块定位板(定位板分X线、CT、MRI三型)分别安装在底圈的0°、90°、180°及270°处。

2.若使用CT及MRI扫描定位,将定向仪安装在CT或MRI检查台上,用激光定位线调整底板位置。常规扫描,图像显示出靶点及每块定位板上标志点,在所需层面的图像上,连接相对应每块定位板中十字坐标,利用CT或MRI机上的测距功能,测量靶点到十字坐标的垂直距离,即为X、Y坐标值。测量任意一侧上下两点标志点之间的距离,则得到Z坐标值。

3.X线及DSA定位 将底圈固定在标准位置,胶片盒固定在底圈一侧或下方与定位板平行,拍正、侧位片。在X线片上显示靶点及带刻度的十字标志,从靶点到十字标记作垂直线,分别测量出前后及上下定位板上放大后的X、Y、Z坐标值。由于定位框尺边长与四块定位板标志物间所形成的正方体边长相等,利用X线投照原理,我们只需将所得X1X3、Y1Y3在框尺上下左右标出并连线,两条线的交点必为靶点。测量靶点到十字坐标的垂直距离,则得到真正的X、Y坐标值。Z坐标值也可通过已知X、Y坐标值及Z1、Z3值在定位框尺上测量获得。

4.求出X、Y、Z坐标值,计算定位完毕,拆除定位板,根据病情选择麻醉和体位,消毒手术头皮,铺巾。局麻下开颅或钻孔,安装定位“标尺”及导向弧,校准坐标值后锁紧标尺,即可进行各种手术操作。术毕,拆除定向仪,缝合头皮,手术结束。

九、Laitinen型定向仪

(一)基本结构

Laitinen定向仪包括无创性立体定位器和导向系统两部分,它根据混合性坐标系统的原理设计而成,并且通过球心导向法将手术器械送达靶点处。属于直角坐标系定向仪。此定位器不用螺钉固定在颅骨上,通过两侧外耳孔的耳塞和弧形支架上一个鼻夹来固定。两侧的塑料三角形支架上有四根相互平行的横柱,利用X线或CT扫描时,通过侧方支架显影来定位,进行定向活检、血肿排空等手术。由于它具有无创性的优点,适用于在手术前对病灶进行简易定位,以确定手术切口位置。

导向系统部分在Laitien立体定位器的基础上,还有一个半圆形固定框架、一个与固定框架结合的固定管以及弧形弓。手术时用四根螺钉将定向仪的半圆形框架固定在颅骨外板上,侧方的固定管可以前后、上下移动以调节Y轴和Z轴的坐标,弧形弓固定在侧方的固定管上,弧形弓在固定管上左右移动,以调节X轴的坐标并且弧形弓可以在固定管上前后转动,弧形弓上可以固定穿刺针等器械。Laitinen立体定向系统可以与X线、CT、MRI等相结合进行定位,定位的精度误差偏大,它仍然符合临床要求的简易定位仪(图3-12)。

图3-12 Laitinen型定向仪

(二)临床应用方法

1.使用Laitinen定向仪于临床,定位器和导向系统必须具备两套,一套用作X、CT或MRI定位用;一套用作计算出X、Y、Z坐标后,作为模拟靶点用。使用Laitinen定向仪以CT定位为例。

2.病人首先戴上Laitinen定向仪定位器,使两侧三角型斜架,紧贴病人面颊部,间距恰当;鼻夹也紧贴鼻梁凹陷处;耳塞对准双侧外耳孔,松紧适中。

3.使病人颅内病灶,放在两侧三角架1~3横柱间或其附近,然后用宽头带使头颅与该定位器相对固定,不移动。将病人带至CT室进行扫描,找出靶点两侧三角架投影点关系。

4.靶点X、Y、Z坐标值求出 X坐标值为右侧两截点内侧连线,靶点到此线垂直间距;Y坐标值为靶点到头颅扫描两侧后方连线垂直间距;Z坐标值根据图像一侧两截上间距。

5.当X、Y、Z坐标值求出,在另一消毒Laitinen定向仪上进行模拟靶点试验。即将操作器械置入导向载物器上,如何到达靶点,找出左右、前后旋转角度、方向、深度及头颅钻孔最佳位置等。

6.模拟手术步骤完成,根据模拟试验步骤,将导向部分与定位器连接、消毒、铺巾、局麻,按步骤在病人特定点部分钻孔或开颅,将操作器械置入靶点,进行手术操作。

7.手术完成后,拆除定向仪,缝合头颅,手术结束(是一种简易定位仪,目前临床已淘汰)。

十、其他类型定向仪

世界各国生产出很多种类定向仪,比较有名的定向仪有:①Spiegel and wycis定向仪(图3-13);②Guiot-Gillingham定向仪(图3-14);③Riechert定向仪(图3-15);④Narabaya定向仪(图3-16);⑤Cooper’s定向仪(图3-17); ⑥Horsley-clark定向仪(图3-18); ⑦Aubrey-mulsen’s定向仪(图3-19);⑧PJ-4型定向仪(图3-20);⑨Gildenerg-Laitinen-adaptor定向仪(图3-21);⑩XZ-5型定向仪(图3-22)。

图3-13 Spiegel and wycis定向仪

图3-14 Guiot-Gillingham定向仪

图3-15 Riechert定向仪

图3-16 Narabaya定向仪

图3-17 Cooper’s定向仪

图3-18 Horsley-clark定向仪

图3-19 Aubrey-mulsen’s定向仪

图3-20 PJ-4型定向仪

图3-21 Gildenerg-Laitinen-adaptor定向仪

图3-22 XZ-5型定向仪

科技在发展,技术不断更新,只有了解原理,更安全、方便、快捷的仪器才可推陈岀新,才能为病人带来更大利益。

(汪业汉 程传东)