盧曙光

武漢大學信息管理學院，湖北 武漢 430072

引言

計算機行業(yè)的不斷發(fā)展促進了我國經濟社會的繁榮，同時軟件工程作為計算機時代的一個標志也不斷被應用到醫(yī)學中，對一些手術導航領域的發(fā)展也起到了至關重要的作用。在我國現(xiàn)有的醫(yī)學條件中，利用軟件工程可以更好地促進醫(yī)學成像，進而促進手術的順利進行。因此，軟件工程的開發(fā)與利用也在一定程度上引起了國家和社會的高度重視。

1 軟件工程的起源

現(xiàn)階段，計算機已經普及到各個領域。隨著計算機技術的不斷普及，一些與其對應的問題和矛盾逐漸顯現(xiàn)，導致傳統(tǒng)產業(yè)中的軟件開發(fā)面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的軟件開發(fā)主要依靠技術人員自身的開發(fā)技術與技能。這種軟件開發(fā)技術使得在軟件應用之后出現(xiàn)的一些問題很難被發(fā)現(xiàn)。面對這些問題，需要一種新型的軟件開發(fā)技術來適應時代的發(fā)展需求，因此軟件工程便逐漸被引入計算機軟件開發(fā)中。同時，軟件工程也慢慢被應用到各個領域，因為它涉及面比較廣，主要包括程序設計語言、數(shù)據(jù)庫、軟件開發(fā)工具以及設計模式等多個方面。各個行業(yè)幾乎都有計算機軟件的應用，比如醫(yī)療、工業(yè)、農業(yè)、航空等。這些應用促進了經濟和社會的發(fā)展，在保障人們健康的同時不斷改善著人們的生活[1]。

2 軟件工程在手術導航領域的應用分析

2.1 虛擬手術

我國科技的不斷發(fā)展，帶動了我國醫(yī)療事業(yè)的全面發(fā)展與革新。在此過程中，一些新時代的醫(yī)療系統(tǒng)也不斷被應用到臨床手術中，提高了手術成功的概率。首先，對于虛擬手術來說，主要是在手術之前進行模擬實驗。在實驗過程中，對于軟件工程學科的要求非常高。采用虛擬手術的方法，可以使醫(yī)生擺脫傳統(tǒng)手術中的問題，在一定程度上降低醫(yī)生的盲目性操作，進而為患者的手術安全提供保障，增加手術成功的可能性[2]。

2.2 手術導航系統(tǒng)

現(xiàn)階段醫(yī)療行業(yè)正在不斷發(fā)展與創(chuàng)新。在這個過程中，軟件系統(tǒng)起到了至關重要的作用。在軟件系統(tǒng)的開發(fā)與應用過程中，許多醫(yī)學成功實例值得我們借鑒。軟件工程在醫(yī)療企業(yè)中應用最多的是手術導航系統(tǒng)。手術導航系統(tǒng)主要是將現(xiàn)代影像技術、立體定向技術以及電子計算機技術相結合，通過醫(yī)學成像的方法輔助手術的順利進行。這種系統(tǒng)近年來在國內外得到了迅速的發(fā)展和應用，并且其臨床范圍已經從神經外科領域逐步擴展到外科等。醫(yī)學成像已經擺脫了傳統(tǒng)的顯微鏡成像技術，同時隨著科技的不斷發(fā)展，一些CT成像、X光技術以及核磁共振技術已經被逐漸應用到醫(yī)學檢驗中，為手術良好的進行奠定了堅實的基礎。但是在傳統(tǒng)的醫(yī)學導航方法中，醫(yī)生結合一些CT圖像或者核磁共振圖像所展示的內容，根據(jù)自己的個人經驗對病人的具體患病位置進行假定與猜想，使醫(yī)生在手術前不能夠對病人的病灶進行具體定位，進而在一定程度上影響了手術成功的可能性。在這種情況下，只有不斷完善新型的手術導航系統(tǒng)，通過新型的成像方法，使醫(yī)生在手術前能夠更加準確、直觀地找準病人的病灶，才能確保手術順利進行[3]。

近年來，一些計算機輔助外科手術系統(tǒng)以及基于圖像的外科手術導航系統(tǒng)等的不斷出現(xiàn)為醫(yī)學事業(yè)的蓬勃發(fā)展奠定了堅實的基礎。首先，對于計算機輔助外科手術來說，主要是通過相應的計算機軟件直接或者間接參與外科手術主要包括術前診斷、遠程手術以及虛擬現(xiàn)實結合等幾個方面。計算機軟件的使用，使病人的患病位置得到更準確的呈現(xiàn)。利用這項技術，醫(yī)生可以在在手術前準確地獲得手術部位的三維信息，制訂手術計劃?；趫D像的手術導航技術通過融合計算機、影像、醫(yī)學等技術，將3D圖像顯示與病人真正手術部位相結合。在此過程中，使用者可以通過計算機所描繪的虛擬場景獲得額外的信息，從而不斷增強實際手術環(huán)境，使醫(yī)生通過準確的醫(yī)學圖像信息更好地進行手術。

2.3 實際臨床應用

軟件工程的不斷發(fā)展，在促進我國社會不斷發(fā)展的同時，也推動了手術導航領域的發(fā)展。手術導航系統(tǒng)的不斷應用，保障了臨床手術的順利進行，也保證了患者的健康安全。對手術導航系統(tǒng)應用最廣的神經外科方面來說，通過手術導航系統(tǒng)可以使手術過程更加簡便、精確，并且優(yōu)化了手術方案。在進行顱內病變的活檢術以及腦積水腦室分流術等復雜的手術時，也能夠使醫(yī)生在面對結構復雜以及邊界不清的病灶時，通過影像的具體展示確保病變全部被切除，也能在保留功能區(qū)的同時對其進行部分切除，進而減少手術誤差[4]。

3 結語

隨著科技社會的不斷發(fā)展與進步，國家也越來越重視軟件工程的開發(fā)與利用。因此，在醫(yī)療事業(yè)中不斷應用新的軟件開發(fā)技術才能更好地促進我國醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展，為人們的生命健康提供保障。

[1]陳艷梅，楊志永，姜杉. 機器人輔助手術導航系統(tǒng)的注冊技術[J]. 計算機輔助設計與圖形學學報，2015，27（5）：953-960.

[2]蘇文魁，張毓笠，李冬梅，等. 手術導航系統(tǒng)及其應用概述[J]. 中國醫(yī)療器械雜志，2010，34（4）：284-288.

[3]張麗. 數(shù)字化手術導航系統(tǒng)的原理與應用[J]. 醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2010，31（1）：110-111，117.

[4]薛飛. 手術導航系統(tǒng)及其關鍵技術研究[D].西安：西安電子科技大學，2007.