ЧТО НОВОГО В НАУКЕ И ТЕХНИКЕ
картину содержимого черепа пациента
на основе предварительно полученных
снимков и сигналов от трекеров-меток
(излучателей, закрепленных на коже
головы).
ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ
За день или два до операции пациенту
делают серию томограмм и получа-
ют последовательные «срезы» черепа
и мозга с небольшим расстоянием,
измеряемым в миллиметрах. Затем по
ним строится виртуальная трехмерная
модель головы, и хирург начинает
планировать ход операции. Создается
набор точек-ориентиров (референтных,
или «нулевых») — это метки, задающие
систему координат для взаимосвязи
реальной анатомии во время операции
и трехмерных изображений, получен-
ных с помощью компьютерной, позит-
ронно-эмиссионной или магнитно-резо-
нансной томографии.
Непосредственно перед операцией на
наименее подвижные точки головы
(уголки глаз, нос, ухо, зубы) наклеи-
вают специальные датчики и по этим
изобретение было более чем востре-
бовано врачами при довольно разных
операциях на черепе. Такие громозд-
кие конструкции, прикрепляющиеся
снаружи к голове, в некоторых боль-
ницах применялись нейрохирургами
вплоть до 1990-х годов.
ПОСТЕПЕННОЕ РАЗВИТИЕ
Предыдущие стереотаксические
системы имели сразу несколько
недостатков. Дело было не только
в точности — закрепленная на черепе
металлическая основа просто мешала
хирургам. Следующим этапом в разви-
тии стало появление электромагнит-
ных систем операционной навигации.
В них позиции хирургических инс-
трументов оценивались относительно
головы пациента и применялись не
механические приспособления, а элек-
тромагнитные излучатели, которые
закреплялись на голове пациента
или на хирургическом инструменте.
Генератор электромагнитного поля
использовался в качестве следящей
камеры. В зависимости от положения
инструмента напряжение поля изме-
нялось, и благодаря этому можно было
получить относительно точную кар-
тину операционного вмешательства.
Увы, недостатком системы оказалась
очень высокая чувствительность
к помехам — их создавали практичес-
ки все металлические детали, нахо-
дившиеся в операционной. Поэтому
камеру приходилось пододвигать как
можно ближе к зоне вмешательства,
что уменьшало обзор. Именно это
послужило причиной отказа от элект-
ромагнитных систем.
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ
Сегодня во многих нейрохирургических
операциях используется оптическая
навигация. Принцип ее работы доста-
точно простой: камера-сенсор, располо-
женная поблизости от зоны вмешатель-
ства, ловит сигналы, отраженные или
испускаемые инструментом. В первом
случае источником света служит лазер-
ный луч, а на инструменте закреплены
отражающие элементы (такой метод
называется пассивным, он дорог и прак-
тически не используется). Второй спо-
соб более распространен: на инструмен-
те расположен активный инфракрасный
излучатель. Информация, полученная
с камеры, обрабатывается на компью-
тере. Он выстраивает трехмерную
ВСЕВИДЯЩЕЕ ОКО
Сенсор, или камера, — наибо-
лее важный инструмент нави-
гации. Она запечатлевает поло-
жение трекеров и референтной
(«нулевой») точки в режиме
реального времени и отправ-
ляет эти данные в компью-
тер. Главные характеристики
камеры — это быстродействие
и радиус обзора. Низкая ско-
рость работы изрядно тормозит
операцию, потому что бригаде
приходится ждать, когда же
изображение появится на экра-
не. Поэтому большинство про-
изводителей отказываются от
аналоговых устройств, отдавая
предпочтение цифровым. При
малом поле видения инструмен-
ты периодически исчезают за
его пределами, а камера «тор-
чит» почти в зоне работы хирур-
га и мешается. Поэтому стойки
навигации должны быть очень
компактными, а обзор в радиусе
не менее 1
м.
предыдущая страница 52 Что нового в науке и технике 2009 3 читать онлайн следующая страница 54 Что нового в науке и технике 2009 3 читать онлайн Домой Выключить/включить текст