leksell立体定向手术系统
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定向仪的基本结构
1.种类繁多： Spiegel-Wycis定向仪、Talairach定向仪、Riechert-Mundinger
定向仪 Leksell定向仪、Todd-Wells定向仪、CRW/BRW定向仪、Z-D定向
仪 Patil定向仪、杉田定向仪 XZ-V定向仪、PJ-4定向仪 ASA-601型定向仪、 ASA-602型定向仪
立体定向仪的结构与临床使用
凌士营 安徽省立医院神经外科 安徽省立体定向神经外科研究所
精品文档
一、简 1873年Dittma介r介绍了立体定向术的原理
1906年Clarke and Horsley设计制造出 第一台立体定向仪并用于动物实验
1947年Spiegel and Wycis首次将立体定向技术用 于人类，立体定向图谱、脑室造影，并创办了立体 定向神经外科的机关刊物
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CT定位法
人进行CT扫描时 ， 用结合器将定向仪框架 与 CT检查床连接固定， 然后根据需要进行不同 层面的扫描，“N”形的 金属丝会在CT胶片的两 侧分别形成三个截面图 像标志点，最后在CT胶 片上进行测量，计算出X、 Y、Z轴的坐标数值
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CT定位法
说明了CT定向术的X、Y、Z轴坐标数值的计算 方法， T为靶点， B、A、C为金属丝在 CT上的显影 点，O为框架的中心点，靶点的X、Y轴坐标数值分别 为TT1 、TT2，由于定位板为正方形， BA=BD，所以 在CT片上量出BA的长度就能计算出Z轴坐标数值
O为框架中心点，T为 靶点，TT2为Z轴的坐 标数值，TT1为Y轴的 坐标数值，AB为X轴的 坐标数值。计算框架 靶点坐标结果： X=100+AB(mm)
Y=100-TT1(mm)
Z=100-TT2(mm)
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六、Leksell-G型定向仪的临床应用
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五. 立体定向手术适应症： ㈠.功能性神经外科：
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五、靶点的定位与计算
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X 线定位法
第一代Leksell定向系统使用的是X线 定位法，它通过颅内的钙化斑、金属异物 以及脑室造影在X线摄片上的显影进行定 位，以后的B、D型定向系统都能用X线定 位，以下简要地介绍使用Leksell –D型 定向系统通过脑室造影的X 线定位法
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X Ray-传统和经典的定位影像方法
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MRI定位法
Leksell- G型定向仪是第一个既能与 CT相结合又能与 MRI相结合的定向系统 。 MRI的定位器由前、后、左、右和上方的5组 “N”形有机玻璃板构成。“N”形槽内灌有 植物油、硫酸铜或顺磁性增强剂GD-DTPA， 从而在MRI扫描中显影
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MRI-最常用的影象定位方法
定制的CT床固定器和通 用的CT适配器
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CT定位法
Leksell-D 型定向系统是世界上第一个 能与CT 相结合的定向系统。在Leksell-B型 的基础上减少金属材料的使用，并使用塑料 和碳纤维材料制成的螺钉将框架固定于颅骨 上，以减少金属在CT影像上的伪影，同时还 设计出与CT相适配的定位器，Leksell- D型 定向仪的定位器主要由左右两块有机玻璃板 构成，有机玻璃板中镶嵌有“N”形的金属丝
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Leksell立体定向系统的设计原理
73
极坐标系统又 弧 中 心 原 理
称球坐标系统，它
是将定向仪的中心
作为球心，球表面
的任何一点可以通
过球的半径以及与
垂直平面和水平面 的两个角度来确立
M ay 2000
Leksell Multi-purpose Arc permits full flexibility in terms of access to all intracranial targets.
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Leksell立体定向系统的设计原理
在极坐标系统下选 择入颅的前倾或后仰角 度（α角）和左右侧偏 角度（β角），并转换 成弧形弓架的角度，此 时通过定向仪的导向就 能准确的到达靶点，这 种方法亦被称为球心导 向 法 。 Leksell 定 向 系 统的误差在1 mm以内
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Leksell-G型立体定向系统的基本构成
MR 定位框
定制的 MR 头线圈适 配器
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MRI导向时轴位片靶点 坐标的计算方法
O为框架中心点，T为靶 点，TT2为X轴的坐标数 值，TT1为Y轴的坐标数 值 ， AB 为 Z 轴 的 坐 标 数 值。计算框架靶点坐标 结果：
X=100+TT2(mm)
Y=100-TT1(mm)
Z=100-AB(mm)
2.分类： ⑴简单型和复杂型 ⑵直角坐标系、球坐标系、圆柱坐标系、混合坐标系
3.定向仪的基本结构
⑴定位器：定位框架、定位尺（板）、固定螺丝和固定柱 ⑵导向器：半弧形弓、载物器 ⑶脑内操作器械：温控射频仪、毁损电极、搜索电极、活检针、异物钳、
血肿排空针、 内镜激光器等等 ⑷定位辅助设备：X线机、CT机、MRI装置等 ⑸计算记录工具：观片灯、计算精器品、文划档 线笔、普通直尺、电脑等
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X 线定位法
使用X 线定位法的Leksell定向系统的定 向框架的四边标有刻度，可以在X 线摄片上 显影，从而构成前、后、左、右四个坐标屏
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X 线定位法
在定向手术摄片时，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，离X 线 摄片较远的坐标屏（远处屏）的放大率 是离摄片较近的坐标屏（近处屏）的1.5 倍，定向框架中心的放大率是近处屏的 1.2倍
Lars Leksell 教授 （1907~1986） 是瑞典现 代著名的神经外科医生， 他研制的Leksell 立体定 向系统在世界各地广泛应 用，极大地促进了立体定 向和功能性神经外科的发 展
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Lars Leksell, MD, PhD
他将立体定向 原理与放射治疗学 相结合，创造性地 提出立体定向放射 神经外科概念，从 而被尊称为“立体 定向放射神经外科 之父”
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X线、CT、MRI定位装置
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Leksell-G型立体定向系统的基本构成
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、X线螺旋线计算盘以及 活检针、血肿排空针、电极针等
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四、安装定向仪
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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塑料、 碳纤维材料或金属制成，而用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。定向框架可以通过四根 立柱调节上下高度
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通过经鼻-蝶窦穿刺鞍内或鞍上病 灶时，手术者可以反向安装弧形弓架从 而在患者的前方操作
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全颅靶点的全方位入路 (弧弓最大旋转角度>280°)
Trans nasal& Trans sphenoidal
approach
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Trans
posterior
cranial fossa approach
Leksell Stereotactic Neurosurgery
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Leksell立体定向系统的设计原理
Leksell定向仪由定 位框架和与之相连的弧形 弓架组成。使用Leksell 定向仪时，先通过X线、 CT、MRI等影像学定位， 计算出靶点在X、Y、Z轴 的坐标，然后在定向仪的 框架上调整，使靶点位于 定向仪的中心
Leksell-G 型 定 向 仪的导向器为一半圆 形的弧形弓架，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 度（α角），弧形弓 架上固定有一个载物 器，载物器主要用于 握持电极针、活检针 及血肿排空针等脑内 操作器械
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Leksell-G 型定向 系统使用的定位器由 2~5组N形玻璃板组成， CT定位时使用的“N” 形玻璃板内嵌入的为金 属丝，而MRI定位时使 用的“N”形玻璃板内 灌入的是能在MRI扫描 时显影的植物油、硫酸 铜或MRI增强剂GD-DTPA
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MRI 导 向 时 冠 状 位 片 靶 点坐标的计算方法
O为框架中心点，T 为 靶 点 , TT2 为 X 轴 的坐标数值，TT1为 Z轴的坐标数值, AB 为Y轴的坐标数值。 计算框架靶点坐标 结果：
X=100+TT2(mm)
Y=100-AB(mm)
Z=100-TT1(mm)
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MRI导向时矢状位片靶 点坐标的计算方法
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定向框架通过前后 或左右的两个带有坐标 的可上下调节的固定环 与半弧形弓架相连，当 患者取平卧位时，固定 环安装在左右侧，X轴的 坐标由半弧形弓架上的 数值决定，Y轴的坐标由 定向框架左右横柱上的 数值决定，Z轴的坐标由 定向框架左右固定环上 的数值决定
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取侧卧位时 ， 固定环可以安装在 前后方，此时Z轴的 坐标仍由定向框架 固定环上的数值决 定，但 X、Y轴的数 值需要互换（即在 半弧形弓架上读取 的为Y轴数值，前后 横柱上读取的为X轴 数值）
Leksell研制定向系统时，人为地规定 定向仪中心点的X、Y、Z轴坐标均为100mm。 定向仪的原点位于右后上方，X轴向左的数 值逐渐增大，Y轴向前的数值逐渐增大，Z 轴向下的数值逐渐增大
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笛卡儿坐标系统
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三、Leksell-G型立体定向系统的基本构成
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Leksell-G型立体定向系统的基本构成
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二、Leksell立体定向系统的设计原理
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Leksell立体定向系统的设计原理
Leksell立体 定向系统是一种 将直角坐标系统 和极坐标系统相 结合的混合性定 向系统
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Leksell立体定向系统的设计原理
直角坐标系统 是基于笛卡尔原则， 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
Leksell-G型 立体定向系统主 要由定向框架、 导向器（半弧形
图2-1-3.jpg
弓架）、定位器 以及各种脑内操 作器械和辅助设 备组成
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Leksell-G型立体定向系统的基本构成
定向框架是由特殊合金材料制成的 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中心 为弧形的横柱
模拟 数字 X-ray 定位框
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X-ray 定位框架固定器
X 线定位法
X线球管发出的X射线是呈圆锥形散开 的，其中与照射平面垂直的射线为中心射 线，其余的呈不同倾斜角度的射线为周围 射线。中心射线通过两个相互平行平面的 坐标是相同的，而周围射线通过两个相互 平行平面的坐标是不相同的，其中离X线胶 片较近者放大率较小，远离X线片者放大率 较大，并且物体离中心射线越远，放大率 越大
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X 线定位法
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。X坐标通过正位片计算，先在人脑立体定 向图谱上查找出靶点与三脑室中线的距离，然后在X 坐标上寻找即可
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X 线定位法
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X 线定位法
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Байду номын сангаас
CT定位法
CT 定位框
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X 线定位法
计算时首先在侧位片上确定X线的中心点， 方法是在左右侧柱上选择近处屏和远处屏坐 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
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X 线定位法
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
（1）运动障碍性疾病： 帕金森病 肌张力障碍 原发性和外伤性震颤
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（2）精神外科： 强迫症 焦虑症 攻击性精神病
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（3）癫痫：
立体脑电图（SEEG) 主要是阻断扩散环路
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1949年第一代Leksell立体定向仪问世
28
（ 产 品 一 ） Leksell® 立 体 定 向 系 统
May 2000
Leksell Stereotactic Neurosurgery
微侵袭神经外科完整和 一体化的治疗系统
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Leksell研制出了能与X线、CT、 MRI、PET、DSA等相结合的定向仪， 被称为Leksell A、B、D、G 型定向 仪。由于它具有定位精确、操作简 便和操作空间大等优点，目前已经 在全世界五十多个国家的三百多家 医疗中心被广泛使用
定向仪的基本结构
1.种类繁多： Spiegel-Wycis定向仪、Talairach定向仪、Riechert-Mundinger
定向仪 Leksell定向仪、Todd-Wells定向仪、CRW/BRW定向仪、Z-D定向
仪 Patil定向仪、杉田定向仪 XZ-V定向仪、PJ-4定向仪 ASA-601型定向仪、 ASA-602型定向仪
立体定向仪的结构与临床使用
凌士营 安徽省立医院神经外科 安徽省立体定向神经外科研究所
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一、简 1873年Dittma介r介绍了立体定向术的原理
1906年Clarke and Horsley设计制造出 第一台立体定向仪并用于动物实验
1947年Spiegel and Wycis首次将立体定向技术用 于人类，立体定向图谱、脑室造影，并创办了立体 定向神经外科的机关刊物
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CT定位法
人进行CT扫描时 ， 用结合器将定向仪框架 与 CT检查床连接固定， 然后根据需要进行不同 层面的扫描，“N”形的 金属丝会在CT胶片的两 侧分别形成三个截面图 像标志点，最后在CT胶 片上进行测量，计算出X、 Y、Z轴的坐标数值
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CT定位法
说明了CT定向术的X、Y、Z轴坐标数值的计算 方法， T为靶点， B、A、C为金属丝在 CT上的显影 点，O为框架的中心点，靶点的X、Y轴坐标数值分别 为TT1 、TT2，由于定位板为正方形， BA=BD，所以 在CT片上量出BA的长度就能计算出Z轴坐标数值
O为框架中心点，T为 靶点，TT2为Z轴的坐 标数值，TT1为Y轴的 坐标数值，AB为X轴的 坐标数值。计算框架 靶点坐标结果： X=100+AB(mm)
Y=100-TT1(mm)
Z=100-TT2(mm)
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六、Leksell-G型定向仪的临床应用
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五. 立体定向手术适应症： ㈠.功能性神经外科：
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五、靶点的定位与计算
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X 线定位法
第一代Leksell定向系统使用的是X线 定位法，它通过颅内的钙化斑、金属异物 以及脑室造影在X线摄片上的显影进行定 位，以后的B、D型定向系统都能用X线定 位，以下简要地介绍使用Leksell –D型 定向系统通过脑室造影的X 线定位法
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X Ray-传统和经典的定位影像方法
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MRI定位法
Leksell- G型定向仪是第一个既能与 CT相结合又能与 MRI相结合的定向系统 。 MRI的定位器由前、后、左、右和上方的5组 “N”形有机玻璃板构成。“N”形槽内灌有 植物油、硫酸铜或顺磁性增强剂GD-DTPA， 从而在MRI扫描中显影
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MRI-最常用的影象定位方法
定制的CT床固定器和通 用的CT适配器
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CT定位法
Leksell-D 型定向系统是世界上第一个 能与CT 相结合的定向系统。在Leksell-B型 的基础上减少金属材料的使用，并使用塑料 和碳纤维材料制成的螺钉将框架固定于颅骨 上，以减少金属在CT影像上的伪影，同时还 设计出与CT相适配的定位器，Leksell- D型 定向仪的定位器主要由左右两块有机玻璃板 构成，有机玻璃板中镶嵌有“N”形的金属丝
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Leksell立体定向系统的设计原理
73
极坐标系统又 弧 中 心 原 理
称球坐标系统，它
是将定向仪的中心
作为球心，球表面
的任何一点可以通
过球的半径以及与
垂直平面和水平面 的两个角度来确立
M ay 2000
Leksell Multi-purpose Arc permits full flexibility in terms of access to all intracranial targets.
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Leksell立体定向系统的设计原理
在极坐标系统下选 择入颅的前倾或后仰角 度（α角）和左右侧偏 角度（β角），并转换 成弧形弓架的角度，此 时通过定向仪的导向就 能准确的到达靶点，这 种方法亦被称为球心导 向 法 。 Leksell 定 向 系 统的误差在1 mm以内
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Leksell-G型立体定向系统的基本构成
MR 定位框
定制的 MR 头线圈适 配器
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MRI导向时轴位片靶点 坐标的计算方法
O为框架中心点，T为靶 点，TT2为X轴的坐标数 值，TT1为Y轴的坐标数 值 ， AB 为 Z 轴 的 坐 标 数 值。计算框架靶点坐标 结果：
X=100+TT2(mm)
Y=100-TT1(mm)
Z=100-AB(mm)
2.分类： ⑴简单型和复杂型 ⑵直角坐标系、球坐标系、圆柱坐标系、混合坐标系
3.定向仪的基本结构
⑴定位器：定位框架、定位尺（板）、固定螺丝和固定柱 ⑵导向器：半弧形弓、载物器 ⑶脑内操作器械：温控射频仪、毁损电极、搜索电极、活检针、异物钳、
血肿排空针、 内镜激光器等等 ⑷定位辅助设备：X线机、CT机、MRI装置等 ⑸计算记录工具：观片灯、计算精器品、文划档 线笔、普通直尺、电脑等
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X 线定位法
使用X 线定位法的Leksell定向系统的定 向框架的四边标有刻度，可以在X 线摄片上 显影，从而构成前、后、左、右四个坐标屏
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X 线定位法
在定向手术摄片时，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，离X 线 摄片较远的坐标屏（远处屏）的放大率 是离摄片较近的坐标屏（近处屏）的1.5 倍，定向框架中心的放大率是近处屏的 1.2倍
Lars Leksell 教授 （1907~1986） 是瑞典现 代著名的神经外科医生， 他研制的Leksell 立体定 向系统在世界各地广泛应 用，极大地促进了立体定 向和功能性神经外科的发 展
精品文档
Lars Leksell, MD, PhD
他将立体定向 原理与放射治疗学 相结合，创造性地 提出立体定向放射 神经外科概念，从 而被尊称为“立体 定向放射神经外科 之父”
精品文档
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X线、CT、MRI定位装置
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Leksell-G型立体定向系统的基本构成
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、X线螺旋线计算盘以及 活检针、血肿排空针、电极针等
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四、安装定向仪
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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塑料、 碳纤维材料或金属制成，而用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。定向框架可以通过四根 立柱调节上下高度
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通过经鼻-蝶窦穿刺鞍内或鞍上病 灶时，手术者可以反向安装弧形弓架从 而在患者的前方操作
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全颅靶点的全方位入路 (弧弓最大旋转角度>280°)
Trans nasal& Trans sphenoidal
approach
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Trans
posterior
cranial fossa approach
Leksell Stereotactic Neurosurgery
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Leksell立体定向系统的设计原理
Leksell定向仪由定 位框架和与之相连的弧形 弓架组成。使用Leksell 定向仪时，先通过X线、 CT、MRI等影像学定位， 计算出靶点在X、Y、Z轴 的坐标，然后在定向仪的 框架上调整，使靶点位于 定向仪的中心
Leksell-G 型 定 向 仪的导向器为一半圆 形的弧形弓架，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 度（α角），弧形弓 架上固定有一个载物 器，载物器主要用于 握持电极针、活检针 及血肿排空针等脑内 操作器械
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Leksell-G 型定向 系统使用的定位器由 2~5组N形玻璃板组成， CT定位时使用的“N” 形玻璃板内嵌入的为金 属丝，而MRI定位时使 用的“N”形玻璃板内 灌入的是能在MRI扫描 时显影的植物油、硫酸 铜或MRI增强剂GD-DTPA
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MRI 导 向 时 冠 状 位 片 靶 点坐标的计算方法
O为框架中心点，T 为 靶 点 , TT2 为 X 轴 的坐标数值，TT1为 Z轴的坐标数值, AB 为Y轴的坐标数值。 计算框架靶点坐标 结果：
X=100+TT2(mm)
Y=100-AB(mm)
Z=100-TT1(mm)
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MRI导向时矢状位片靶 点坐标的计算方法
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定向框架通过前后 或左右的两个带有坐标 的可上下调节的固定环 与半弧形弓架相连，当 患者取平卧位时，固定 环安装在左右侧，X轴的 坐标由半弧形弓架上的 数值决定，Y轴的坐标由 定向框架左右横柱上的 数值决定，Z轴的坐标由 定向框架左右固定环上 的数值决定
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取侧卧位时 ， 固定环可以安装在 前后方，此时Z轴的 坐标仍由定向框架 固定环上的数值决 定，但 X、Y轴的数 值需要互换（即在 半弧形弓架上读取 的为Y轴数值，前后 横柱上读取的为X轴 数值）
Leksell研制定向系统时，人为地规定 定向仪中心点的X、Y、Z轴坐标均为100mm。 定向仪的原点位于右后上方，X轴向左的数 值逐渐增大，Y轴向前的数值逐渐增大，Z 轴向下的数值逐渐增大
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笛卡儿坐标系统
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三、Leksell-G型立体定向系统的基本构成
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Leksell-G型立体定向系统的基本构成
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二、Leksell立体定向系统的设计原理
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Leksell立体定向系统的设计原理
Leksell立体 定向系统是一种 将直角坐标系统 和极坐标系统相 结合的混合性定 向系统
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Leksell立体定向系统的设计原理
直角坐标系统 是基于笛卡尔原则， 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
Leksell-G型 立体定向系统主 要由定向框架、 导向器（半弧形
图2-1-3.jpg
弓架）、定位器 以及各种脑内操 作器械和辅助设 备组成
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Leksell-G型立体定向系统的基本构成
定向框架是由特殊合金材料制成的 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中心 为弧形的横柱
模拟 数字 X-ray 定位框
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X-ray 定位框架固定器
X 线定位法
X线球管发出的X射线是呈圆锥形散开 的，其中与照射平面垂直的射线为中心射 线，其余的呈不同倾斜角度的射线为周围 射线。中心射线通过两个相互平行平面的 坐标是相同的，而周围射线通过两个相互 平行平面的坐标是不相同的，其中离X线胶 片较近者放大率较小，远离X线片者放大率 较大，并且物体离中心射线越远，放大率 越大
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X 线定位法
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。X坐标通过正位片计算，先在人脑立体定 向图谱上查找出靶点与三脑室中线的距离，然后在X 坐标上寻找即可
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X 线定位法
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CT定位法
CT 定位框
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X 线定位法
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X 线定位法
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
（1）运动障碍性疾病： 帕金森病 肌张力障碍 原发性和外伤性震颤
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立体脑电图（SEEG) 主要是阻断扩散环路
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1949年第一代Leksell立体定向仪问世
28
（ 产 品 一 ） Leksell® 立 体 定 向 系 统
May 2000
Leksell Stereotactic Neurosurgery
微侵袭神经外科完整和 一体化的治疗系统
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Leksell研制出了能与X线、CT、 MRI、PET、DSA等相结合的定向仪， 被称为Leksell A、B、D、G 型定向 仪。由于它具有定位精确、操作简 便和操作空间大等优点，目前已经 在全世界五十多个国家的三百多家 医疗中心被广泛使用