四维(4D)电磁导航如何提高工作效率和准确度

陈永成

(广州雅敦设备租赁有限公司，广东广州510110)

四维(4D)电磁导航如何提高工作效率和准确度

陈永成

(广州雅敦设备租赁有限公司，广东广州510110)

本文介绍通过对四维(4D)电磁导航在国内三甲医院临床使用中总结出的一些方法技巧，能有效的提高工作效率和准确度，为进一步的临床推广做参考。

精确度;手术时间;超声切面;绿色安全

对于美国VERAN公司产的四维(4D)电磁导航产品，经过一年以来在全国各大三甲医院如北京301医院、北京佑安医院、上海市瑞金医院卢湾分院、深圳市人民医院等的安装、调试和临床应用指导，总结出以下经验。

1 CT导航和医院的CT性能怎么匹配

(1)要求医院的CT单次螺旋扫描能达范围10cm以上。V－pad的大小和排布决定着扫描最小范围。

(2)对CT设备的最低要求，部分双螺旋CT也能勉强匹配;标准要求为4排螺旋CT;16排以上才能完美展现CT导航的性能。

(3)原因:CT的扫描距离、扫描时间、出图时间决定了CT导航的基准时间参数。先进的CT配置能大大减少基准时间。如:医院用4排以上CT通过网线连接(非CD拷贝数据)，只要10s能传输好图像。在CT图像处理完成的时候，需要的dicom图像也基本可以同步传输到CT导航设备中。

2 CT导航的精确度

VERAN四维(4D)电磁导航设备硬件的设计精度为0.1mm，由于我们CT扫描要求采取2mm× 2mm扫描格式，于是我们的精度会下降为2mm。根据呼吸运动的规律，导航软件对传感器的计算，我们的误差会大于2mm。

根据多台手术的经验总结，只要医生对解剖结构和导航图像的理解，误差会控制在5mm以内。因此，当穿刺快要到重要组织时，我们可以安排一次CT扫描以验证精准度。其中对各组织的穿刺情况如下:

(1)肺部:用平缓呼吸扫描，基本能一次到达病灶预定位置;

(2)肝部:要球病人配合会吸动作，也基本能一次穿到预定位置;

(3)全麻:根据呼吸门控进针，准确度有95%;

(4)其他:一些与呼吸运动无关的部位，基本一次到位。

前提条件:穿刺者经过原理培训，理解界面中各个切面的意思。经过3～5台的手术练习和磨合(包括肝部和肺部)。

3 CT导航的耗材使用情况

目前，CT导航耗材的高价值制约了CT导航应用的推广，根据医生的意见，我们总结出以下方法:

(1)传感器贴片(V－pad)，只要不坏，可以重复使用。但比较脆弱，容易损坏，从病人身上撕下时要特别小心。经改良后能长期使用。

(2)专用导针，一次性耗材，匹配于各种活检针联合使用。由于活检针的品牌、型号、粗细和长短匹配起来比较麻烦。医师使用起来比较模糊和混乱。从经济角度考虑，建议少用或者不用，原因是V－track能代替部分功能。

(3)刀架(V－track)，基本能匹配市面上95%以上的穿刺活检针和消融治疗针(多针联合和特别粗的骨穿针目前还不能匹配)。针的材质(如陶瓷，特殊金属，医用钢……)对刀架和导航设备都没有影响。由于该耗材不接触人体，为了节约成本可以考虑重复使用;消毒方法有:碘伏浸泡和擦拭，环氧乙烷(EO)，低温等离子等。

4 导航需要的手术时间

医生刚开始使用的时候，由于不熟悉设备的原理，时间会增加很多。但只要认真学习和掌握各切面图像融合，技师也熟练掌握导航的调整配合，手术时间会明显缩短，而且穿刺的安全性和准确性会大大提高。

一般经验:熟练的穿刺活检能节约2～3min，消融治疗节约40%左右的时间。比一般活检手术加快25%，比一般消融手术加快50%。以穿刺活检为例子:给病人贴片15s，扫描定位60s，电脑传输CT数据30s，工程师联合医师制定穿刺计划点30s，医师穿刺600s，按两次CT扫描确认100s，病人下 CT床取下贴片40s，以上合计875s约15min。当然导航开机时间我们没必要算进去。

5 CT导航特有的超声切面(自由切面)的应用技巧

(1)针尖所在的横断面(可以判断进针的角度)。

(2)超声切面(自由切面):类似于超声探头通过摆动超声探头能切出各个角度的超声伞面。同理，我们导航通过摆动V－track可以切出任意的CT图像。但斜切出来的图像很多专家都不习惯，而且图像会动，令人头晕。为了避免这个情况，我们可以通过摆动Vtrack，切出冠状切面，矢状切面，横断切面(见图1)，从而控制进针向头偏或脚侧偏。

图1 超声切面图

6 定性思维对使用者的影响

经过对以下4类人员进行CT导航的培训(1小时讲解，不含实操练习)，然后进行导航引导穿刺实操(模型穿刺)。培训后结果显示:

(1)年纪较大的专家教授，掌握率为40%;(2)青年专家教授，掌握率为70%;

(3)年轻的医生或医学院研究生(含博士)，掌握率为75%;

(4)医疗器械工程师或技师，掌握率为85%。

根据受访人员反馈意见总结:一些经验丰富的医生会无意中用回自己的习惯方法穿刺，由于思维模式的固定，还有三维容积空间的代入不足，CT导航“会动”的图像令其晕头转向，因此掌握率比较低;经验不足的年轻医生和医疗器械工程师或技师，他们有一定的医学经验，能很好代入三维容积空间，且“心里相信”导航引导，因此掌握率比较高;年轻专家的掌握情况介于两者之间。

7 人员的配合

要提高效率和准确度，人员的配合尤其重要。技术团队要配合默契，具体包括以下3点:

(1)对于病人的要求，一定不能动，如果条件允许，可以做全麻或者让病人配合呼吸动作。这样才能很好的配准用于导航时的CT图像。

(2)对于穿刺医师的要求，认真听培训，熟练会动的CT图像，理解虚拟超声的原理。一般情况下，医师只要练习10台手术就能熟练掌握和运用导航穿刺。

(3)对于导航操作技师的要求，能熟练使用windows系统，当然会苹果IOS系统更好;对CT设备有一定基础，会看CT片;会为医师做好穿刺靶点，对脏器的解剖结构有一定认识;会为病人贴V－pad，知道磁场发生器如何摆位调整。

8 关于进针、调针

在实际应用中，一些专家总结出“一刀论”:特别在使用 V－track导航时，在体外做好计划(planning)，可以在体外比划，看看各个层面和角度，避开肋骨和血管，破皮调整后再入针，一刀就能准确穿中靶点。

如果需要再调整的时候，导航图像已经没有意义，因为当刀进入体内后，刀尖的调整会带动组织移位，图像与组织位置已经不匹配。另外我们的V－track导航点在针尾端，此时我们在导航中看到的进刀路线是靠直线模拟出来的，和刀杆略有弯曲的实际不符，导航已经没有意义。此时的导航只能作参考，不以导航图像为准，或重新为CT导航传送新的数据。

9 设备的安全性

CT导航本身并没有发生X射线，因此没有辐射。它只是采用了CT扫描后的图像进行技术处理，通过电磁原理(线圈运动切割磁力线)进行导航。这个低弱的磁场对使用者和操作者是绿色安全的。

Four－dimensional(4D)electromagnetic navigation how to improve the efficiency and accuracy

CHEN Yong－cheng
(Acton Medical Device Corp.Of Guangzhou，Guangzhou 510110)

Four－dimensional(4D)electromagnetic navigation clinical use in China first－line top hospitals in some way summed techniques，can effectively improve the efficiency and accuracy for the next clinical reference.

accuracy，operative time，ultrasound section，green and safe

TH774

B

1002－2376(2015)04－0003－03

2015－01－20