混合现实技术辅助经皮卵圆孔穿刺的数字化研究

陈昕; 张元智; 刘刚; 魏瑞峰; 高丽

临床与病理杂志 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (4) : 573 -583.

陈昕, 张元智, 刘刚, 魏瑞峰, 高丽

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摘要

目的：经皮卵圆孔穿刺是三叉神经痛半月节微创介入治疗的关键技术之一。但是卵圆孔解剖位置较深，且周围毗邻重要血管神经结构，采用传统解剖标记点徒手定位时易出现偏差，可能引发严重并发症。本研究旨在探讨混合现实(mixed reality,MR)技术辅助经皮卵圆孔穿刺的可行性和准确性，在尸头标本层面系统评价该技术相对于传统解剖标记点定位法在定位误差、方向控制、首次穿刺成功率及操作时间等多维度的精度优势，明确其作为疼痛医学领域数字化辅助手段的可行性，为后续临床转化研究提供方法学基础及实验依据。方法：选取合法捐赠的新鲜成人尸头标本10例，其中男性5例，女性5例，年龄为35～65岁，无颅底骨折、肿瘤、畸形等异常。对所有标本进行头颅薄层CT扫描后，将原始数据导入Mimics Innovation Suite16.0软件，采用阈值分割与区域增长技术构建包括蝶骨、颞骨、卵圆孔等结构的颅底三维骨性模型，并通过三维模型构建经皮卵圆孔穿刺路径。将三维模型导入HoloLens 2混合现实设备中，通过设备内置系统进行注册、适配。采用随机数字表法，将同一标本左右两侧的卵圆孔穿刺侧分别纳入MR组和常规解剖标记点定位(conventional marker,CM)组。MR组操作者佩戴HoloLens 2头戴式显示设备，在虚拟三维模型与穿刺路径的实时数字化导航下进行穿刺，根据虚拟视野中穿刺针与目标路径的相对位置动态调整进针方向。CM组采用临床传统解剖标记点进行定位，全程不使用任何术中影像引导设备，完全依赖触诊体表解剖标志与操作者临床经验完成穿刺。结果：MR组穿刺的定位误差为(1.99±0.53) mm、方向误差为(1.32±0.36)°，分别小于CM组的(2.96±1.12) mm、(2.37±0.64)°，差异均有统计学意义(均P<0.05)；定位误差和方向误差组间差异的Cohen’s d分别为1.11和2.02，均属于大至极大效应水平。MR组均实现首次成功经皮卵圆孔穿刺，CM组则需要多次校正。MR组的总操作时间为(517.33±36.72) s，长于CM组的(323.67±37.42) s；但MR组的总穿刺时间为(98.62±13.41) s，短于CM组的(167.35±45.17) s，差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论：在尸头标本模型中，MR技术辅助下的经皮卵圆孔穿刺可在较少的针头调整次数下实现更精准的空间定位与方向控制，展现出良好的几何精准性与技术可行性。本研究初步证实了MR技术作为经皮卵圆孔穿刺辅助手段的应用价值，但该技术在活体临床环境下的安全性、有效性，以及对治疗效果和并发症发生率的实际影响，仍有待通过前瞻性临床研究进一步验证。