骨科成像:通过MRI、PACS进行骨科导航

近年来，美国对骨科护理的需求大幅增长，这在很大程度上是由于人口老龄化和对身体健康近乎强迫性(尽管是出于善意)的关注。骨科现在包括了一些亚专科，比如关节置换术和运动医学，这些术语在30年前可能会引起一种好奇的“嗯?”来自普通市民。但是今天，几乎每个人都认识做过膝关节或髋关节置换术的人，多亏了他们的人造假肢，许多受术者重新享受了生活中最简单的乐趣。同样，与运动有关的伤害也不再局限于职业运动员;越来越多的“周末战士”、年轻人、甚至儿童蹒跚着走进医院的急诊科。再加上与骨质疏松症相关的损伤，风湿性关节炎和狼疮等自身免疫疾病引起的骨科并发症，以及先天性缺陷，结果是影响所有年龄段人口的过多肌肉骨骼疾病。
肌肉骨骼疾病不仅在美国，而且在全球范围内都在上升。美国整形外科医生学会(AAOS)估计，老年人一半以上的慢性疾病可以归因于关节疾病。认识到这给社会和医疗保健带来的负担，世界各地50个国家将2000年至2010年的10年定为骨关节十年。同样，布什总统将2002年至2011年命名为美国国家骨关节十年，其目标是提高认识，赋予患者权力，增加预防和研究的全球资金，寻求和促进具有成本效益的肌肉骨骼损伤和疾病的预防和治疗。
部分是由于这种意识的提高——包括更知情的患者——用于诊断和治疗骨科疾病的工具和技术正在发展。根据Frost & Sullivan最近发布的一项研究，市场正集中于生产效率更高、易于使用和经济优势的产品和解决方案。骨科成像利用MRI、PACS和图像引导工具来改善手术诊断、规划和导航。
更好的诊断，更好的结果
在矫形界备受关注的一项技术是磁共振成像(MRI)，为了矫形成像的目的，它可以包括全身扫描仪、四肢专用线圈和四肢专用单元。这些设备使医生能够详细查看软骨、肌腱和韧带以及骨骼结构。
梅奥诊所与IBM工程和技术服务部合作开发了BC-10核磁共振线圈，专门用于对手指、手腕、前臂和肘部进行成像。IBM医疗、工程和技术服务副总裁Joe Nemeth表示，IBM工程师利用Mayo的实验室原型(基于多年的医学研究)，重新设计了电子元件，调整了线圈的人体工程学，优化了整体功能，使技术人员和患者都能受益。其结果是非常坚固的微型线圈，有1.5T和3T两种，设计非常复杂，可产生高分辨率、详细的图像，有助于诊断手臂和手部损伤和疾病。
梅奥诊所的整形外科医生理查德·伯杰博士说:“我们现在所获得的细节和分辨率水平允许基于成像进行更明确的诊断——这是我们以前一直谨慎陈述的。”
梅奥诊所的放射科医生Kimberly Amrami医学博士补充说:“准确的诊断是有效医疗的关键先导，这就是为什么梅奥诊所专注于提高磁成像的诊断能力。”
ONI医疗公司的OrthOne专用高场MRI四肢系统，据说可以与全身系统的质量相媲美，是一种占地面积小的设备，美国放射服务公司的Timonium Crossing设备发现适合小部位成像。“在磁共振成像中，线圈越小，图像越接近身体部位，你收到的信噪比就越好。美国放射服务公司核磁共振成像临床主任罗伯特·埃弗斯解释说:“在全身扫描仪中，因为你必须评估一个大范围的视野，所以最佳点要大得多，因此图像可能会漂移。”
MRI不仅作为一种诊断工具在骨科影像中发挥着重要作用，而且作为衡量骨科疾病预后的指标。去年11月，GE医疗赞助了一场名为“骨科成像的未来”的网络研讨会，会议的主讲人霍利斯·g·波特(Hollis G. Potter)博士强调了MRI在预测手术成功方面的重要性。波特是特殊外科医院磁共振成像主任，康奈尔大学威尔医学院放射学教授，他指出，MRI可以量化和精确定位颗粒疾病，它可以检测相邻神经和血管的压迫。Potter认为，在未来，MRI将有助于关节成形术疼痛的连续评估，并允许在生物反应的起源处检测关节衬里。
手术室里的PACS
当他们的工作将他们带入手术室时，今天的骨科医生有大量的工具可以帮助他们进行手术计划和执行。例如，PACS不再局限于显示和存储图像这一相对简单的任务，它已经成熟，并从放射科扩展到医院的其他领域，包括手术室。对于整形外科医生来说，这意味着只需点击鼠标，就可以获得数字化计划手术所需的患者图像。
一种帮助外科医生的解决方案是OrthopedicPACS，它将trauma acad (Orthocrat Ltd.)规划软件与NovaRad的NovaPACS软件和成像附件结合在一起，将专利Ortho工具与NovaPACS工作站集成在一起。通过对软拷贝图像的精确操作以及固定和假体系统的应用，使先进的骨科手术计划成为可能。它还包括先进的模块化畸形矫正和儿科套餐。
创伤acad也可作为富士突触PACS产品的一部分，这是Orthocrat和FUJIFILM医疗系统美国公司最近达成的协议的结果。现在，医生只需登录到集成解决方案，通过PACS访问患者图像，并将其拖放到创伤acad工作空间中。然后，完成的手术计划将与其他患者文件一起保存到Synapse存档中。
最近在2006年AAOS年会上首次亮相的Cedara OrthoWorks ProPlanner是一款即将发布的工作站或可定制的骨科支持插件临床应用程序，设计用于现有的PACS和RIS/PACS系统。
除了基本的骨科规划外，OrthoWorks ProPlanner还为畸形矫正、创伤和模拟骨科工作流程的定制规划方法提供支持。例如，在具有挑战性的畸形和创伤矫正病例中，图像切割允许外科医生切割和重新定位骨折碎片，以可视化潜在的手术变化。在相反的情况下，图像拼接允许用户使用多种方法将两个或多个图像拼接在一起，以确保需要长胶片x射线的情况下仍然可以进行数字规划，而不需要昂贵的拼接硬件。OrthoWorks ProPlanner还集成了Cedara独特的ImageSnap技术，可以自动测量植入物的选择和位置。
计算机辅助手术
另一种信息技术解沙特vs阿联酋比分预测决方案是计算机辅助手术。Michael L. Swank，医学博士，辛辛那提犹太医院关节置换中心主任，Freiberg骨科和运动医学董事会主席，将这些系统在手术室的使用比作开车时使用GPS和地图。“如果你使用全球定位系统，你可以规划路线，当你开车时，它会告诉你相对于你想去的地方，你现在的确切位置。你不需要对它做出判断;如果你愿意的话，(GPS)可以为你提供这样的判断。在手术室里，电脑的使用也是如此。”
斯万克是骨科手术中使用计算机的先驱，他花了几年时间研究并使用BrainLab的VectorVision图像导航系统进行临床试验。在关节重建手术中，精确定位和植入物对齐是手术成功的关键因素。VectorVision允许更小的切口，更精确的切割，平衡软组织，个性化的患者计划和消除长杆的骨对齐，根据临床记录，所有这些加起来都减少了疼痛，更快的恢复和更好的患者结果。
为了使用该系统，外科医生在骨头上放置小型追踪器，以绘制出患者的解剖结构。基于这些信息，计算机生成一个手术计划，以确保患者的骨骼处于正确的位置，植入物也被正确放置，包括骨骼的3d地图，如何切割骨骼的计划以及使用何种尺寸的植入物。
纽约大学关节疾病医院成人重建外科主任Paul Di Cesare博士说:“用于骨科手术的图像导航技术旨在使外科医生能够在体内更精确地对准人工关节。”这家医院最近为髋关节和膝关节置换手术安装了史崔克的手术导航系统。“精确的对准是减少关节磨损和延长植入物寿命的重要因素。使用该系统有许多潜在的好处，包括改善关节稳定性和活动范围，”Di Cesare博士解释道。
目前，只有大约10%的关节置换手术使用计算机辅助。斯旺克博士说，在大约五年内，一旦经验丰富的外科医生——他们在置换手术中占了很大的份额——采用了这项技术，并且接受过相关培训的年轻外科医生证明了自己的能力，计算机辅助系统将成为骨科手术的标准护理。
科技为未来铺平道路
随着创新技术为骨科护理的未来铺平了道路，波特强调了成像技术在骨科中的重要性。波特说:“成像技术推动了新的结果评估的实施，允许疾病的早期发现，也允许我们非侵入性地监测疾病的进展，更全面地允许我们评估我们干预和修改这些过程的能力，并有希望减缓疾病进展的速度。”