便攜式近紅外椎弓根釘植入導(dǎo)航監(jiān)測(cè)設(shè)備的研制.pdf

1、目前，在臨床椎弓根釘內(nèi)固定手術(shù)中，植入螺釘?shù)姆较蚺c位置難以把握，市場(chǎng)上缺乏監(jiān)測(cè)釘?shù)榔畹闹庇^有效的手段，導(dǎo)致螺釘植偏、誤植或穿透椎弓根等情況出現(xiàn)，使手術(shù)質(zhì)量下降，手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)提高。本文主要提出了一種基于近紅外光譜技術(shù)的用于監(jiān)測(cè)椎弓根釘植入的方法，比較了此方法較監(jiān)測(cè)約化散射系數(shù)(μ's)的優(yōu)越性，為臨床手術(shù)中提高植釘準(zhǔn)確率提供了可靠參考。
　　 論文闡述了基于空間漫反射理論的計(jì)算公式，利用Matlab進(jìn)行了仿真，討論了漫反射率與約化散

2、射系數(shù)(μ's)、吸收系數(shù)(μα)、光源與檢測(cè)器距離(ρ)的關(guān)系，并由生物組織的漫反射率反演得到了組織的約化散射系數(shù)(μ's)和吸收系數(shù)(μα)的值。論文利用南京航空航天大學(xué)生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)實(shí)驗(yàn)室已有的紅外椎弓根螺釘植入光譜采集系統(tǒng)，在新鮮豬胸腰椎段椎骨上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，測(cè)量了螺釘植入釘?shù)郎掀浼s化散射系數(shù)(μ's)和光譜的變化。論文對(duì)豬骨的漫反射光譜曲線從積分面積、峰值和斜率三方面進(jìn)行了研究，結(jié)果表明這三個(gè)因子對(duì)于不同骨組織的識(shí)別度要高于約化

3、散射系數(shù)(μ's)。在前面研究基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并完成了一套基于近紅外光強(qiáng)的便攜式椎弓根釘植入監(jiān)測(cè)設(shè)備，設(shè)備主要應(yīng)用鎖相放大技術(shù)對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行處理，利用LabVIEW編程顯示測(cè)量結(jié)果。最后通過豬骨實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了設(shè)備的有效性。
　　 論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)：將近紅外光譜技術(shù)用于椎弓根內(nèi)固定手術(shù)中螺釘位置監(jiān)測(cè)，提出以組織漫反射光譜曲線的積分面積、峰值、斜率作為識(shí)別因子，較約化散射系數(shù)(μ's)更為優(yōu)異，通過豬椎骨實(shí)驗(yàn)表明該因子可以辨別穿刺釘?shù)郎系?/p>