课题背景：机器人辅助微创心脏外科手术通过胸壁上几个创口进行复杂的手术操作，手术创伤小，恢复快。不恰当的手术创口，不仅达不到微创效果，甚至会影响整个手术的操作和成败，因而合理的术前规划对确定手术创口和手术路径、操纵机器人有重要意义。传统的术前规划对经验依赖强，缺乏定量指标。UG平台的术前创口规划系统则通过交互方式，优选出具有患者个体差异的创口位置，提高微创手术的安全性和成功率。

应用要点：UG平台机器人辅助微创冠脉搭桥手术术前规划通过对患者计算机断层扫描数据的转化，在通用的计算机辅助设计平台（UG）上实现了患者三维影像重建。在对解剖学知识和手术器械的运动建模的基础上建立了微创创口优选准则的数学模型。医生通过交互的方式放置创口，由软件进行优选并给出推荐的创口位置。理论分析和统计表明，和目前根据经验确定的创口比较，在内窥镜视野范围、手术器械操作的便利性等指标上均有明显改善。

同行评价：文章是一篇新技术应用论文，介绍了AESOP 3000手术机械臂为基础的术前规划系统的应用和UG为工具的二次手术切开的优化。利用CT影像用Mimics三维重建患者肋骨、心脏及其相关的血管，用UG进行二次切开优化开发，拟创建出一个可视化的切口规划的平台，对临床很有帮助。这类应用国内不多，本文结果对今后的应用有指导意义。

摘要:目前机器人辅助微创冠状动脉搭桥手术的创口规划停留在术前阅片，术中结合骨性标志决定手术方案的方式，个体差异大，依赖主观经验，缺乏客观衡量指标。针对现状，文章提出并实现了一套交互式创口术前规划方法。该方法首先根据解剖学知识和手术机器人运动学规律，建立了创口规划的优化标准，其次利用患者计算机断层扫描数据，重建患者心脏和肋骨模型，建立了交互式创口规划环境，具有创口放置和优选等功能，医生在该环境下进行虚拟创口放置，由计算机根据优化标准进行筛选，给出3个最优创口位置用来通过内窥镜和左右器械。6例患者数据统计表明，在手术器械可操作性、灵活性、手术视野覆盖范围等指标上较传统方法有明显改善。此方法在通用计算机辅助设计软件平台上通过二次开发完成，使用直观，结果具有客观性。
关键词：UG/OPEN；MIRCABG；微创；术前规划；数字医学

翁旦，薛春芳，徐榕，蔡俊锋，赵强.UG平台机器人辅助微创冠状动脉搭桥手术的创口术前规划[J].中国组织工程研究与临床康复，2008，12(22):4237-4240 [www.zglckf.com/zglckf/ejournal/upfiles/08-22/22k-4237(ps).pdf]

UG platform based preoperative wound planning of minimal invasive robot-assisted coronary artery bypass grafting

Abstract : Preoperative wound planning is of great significance to minimal invasive robot-assisted coronary artery bypass grafting. The current program and method are based on the bone markers and the surgeons' experience, lacking of quantitative rules. In this paper, a quantitative preoperative wound planning method is proposed. First, quantitative wound planning rules are built up based on anatomy and kinematic rules of operative robot. Patient 3D model of heart and rib is reconstructed on CT scanning images and imported to an interactive graphical environment, where surgeons can place the wound on the 3D model. Three placed wounds are selected based on the rules automatically and presented under endoscope and operative tools. By comparing the selected and regular wounds of 6 cases, the agility of operation, surgical site accessibility, and view scope relative to traditional method are significantly improved. The novel method and graphic environment are implemented on general purpose computer aided design software platform UG, so the results are objective.

Weng D, Xue CF, Xu R, Cai JF, Zhao Q.UG platform based preoperative wound planning of minimal invasive robot-assisted coronary artery bypass grafting. Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu yu Linchuang Kangfu 2008;12(22):4237-4240(China) [www.zglckf.com/zglckf/ejournal/upfiles/08-22/22k-4237(ps).pdf]