European Radiology：IMU在经皮CT引导下穿刺中的应用

计算机断层扫描（CT）引导下穿刺是一种十分广泛使用的临床技术，可用于肿瘤活检、肿瘤消融治疗和引流管放置。因为重复穿刺会增加患者的不适感、手术相关并发症和辐射暴露，因此对较小病变的精确穿刺能力非常重要。使用传统的穿刺技术，从计划的针头插入角度转换到实际的插入角度取决于操作者的视觉空间能力和经验。有时，如果目标尺寸较小或接近脆弱的区域解剖结构，这些程序在技术上具有挑战性。一些CT扫描仪有助于实时CT透视以帮助干预。然而，由于对操作者和病人都有相对较高辐射暴露的固有缺点，因此该技术没有被广泛应用。在过去的三十年里，人们开发了各种导航工具以提供针头引导、提高插针和针尖定位的准确性、减少针头调整的次数，并减少辐射暴露和手术时间。目前用于CT引导的导航工具包括电磁（EM）导航、光学跟踪、激光引导、智能手机引导和激光测距仪引导。

无线惯性测量单元（IMU）是一种电子设备，使用加速计、陀螺仪，有时还有磁力计的组合，可测量身体的特定力、角速率。IMU经常用于操纵飞机，确定全球定位系统（GPS）的方向以及跟踪手机等电子产品的运动。在医学上，IMU通常被用来跟踪身体运动学。IMU是一项轻巧方便、低成本的导航设备，可以更精确地以适当角度进行穿刺。之前的研究表明，IMU辅助下的椎弓根螺钉植入增强了胸椎和腰骶椎自由操作技术的性能。

近日，发表在European Radiology杂志的一项研究探讨了与徒手和激光测距仪引导方法相比，应用无线IMU在CT引导下穿刺的准确性和手术时间方面的优势及价值。

模型研究由三位分别拥有8年、2年和0年CT引导下手术经验的操作者进行，使用三种方法（徒手、激光量角器辅助或IMU辅助方法）对三个目标组进行了连续5次置针。终点包括第一针的中侧角误差和尾颅角误差、手术时间、总针数和辐射剂量。 
进针次数（IMU 1.2 ± 0.42，激光量角器2.9 ± 1.6，徒手3.6 ± 2.0次，P < 0.001）、手术时间（IMU 3.0 ± 1.2，激光量角器6.4 ± 2.9，徒手6.2 ± 3.1分钟，P < 0.001）、第一针的中侧角度误差（IMU 1.4 ± 1.2，激光量角器1.6 ± 1. 3，徒手3.7±2.5度，p<0.001）、第一遍的尾颅角误差（IMU 1.2±1.2，激光量角器5.3±4.7，徒手3.9±3.1度，p<0。 001）以及三种CT引导下的插针方法的辐射剂量（IMU 250.5 ± 74.1，激光测绘仪484.6 ± 260.2，徒手561.4 ± 339.8 mGy-cm，p < 0.001）。 

 图 本机构使用自制激光量角器来协助CT引导的手术。投射出的绿色激光线可以作为参考来指导针头的选择

研究显示，与激光量角器引导和徒手技术相比，无线IMU提高了CT引导下穿刺的角度准确性和速度。 

原始出处：

Chia-Ying Lin,Wen-Ruei Tang,Po-Chang Chiang,et al.Improving puncture accuracy in percutaneous CT-guided needle insertion with wireless inertial measurement unit: a phantom study.DOI:10.1007/s00330-023-09467-6