混合现实技术与医学影像结合在临床手术中的应用

摘要

微创手术是一种通过小切口或穿刺来进行的外科手术，可减少患者的疼痛，缩短恢复时间并减少术后风险。在临床基于传统医学影像设备导航的微创手术中，存在着解剖结构不清晰、实时性不足，高度依赖医生的手眼协调能力和经验等问题。近年来随着混合现实（Mixed reality,MR）技术的发展，将其赋能于传统医学影像设备，可提高临床手术穿刺的准确性和安全性，同时减少手术中不必要的侵入和创伤，提高手术的成功率和患者的治疗效果。本文结合近年来国内外的研究文献，从MR在医学影像应用过程中所需的关键技术、方式方法和在各微创手术中产生的影响和帮助进行综述。文献复习结果表明，虚实匹配是MR应用中至关重要技术，大部分需依靠识别标志物并基于特征点匹配。MR与CT结合大多为静态虚实匹配，重建出患者三维模型后和真实人体匹配，可减少辐射剂量。MR与超声结合的静态匹配多为利用MR简单投影超声图像，解决手眼协调问题；动态匹配可在此基础上改善成像效果不好，难以捕捉针尖等问题。这些结果表明MR在外科手术导航上是一个具有光明前景的技术和方向。

关键词

增强现实 / 影像引导穿刺 / 外科手术导航 / 计算机辅助外科手术

基金资助

温岭市社会发展科技项目（2020S0180080,2023S00096）; 台州市社会发展科技项目(No.23ywb127)