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神经外科计划和手术的数字化

将增强现实技术带入神经外科手术室

[Translate to chinese:] Analysis of an aneurysm with Virtual Reality. Image courtesy of Prof. Raphael Guzman. Analysis_of_an_aneurysm_with_Virtual_Reality_Teaser.jpg

神经外科手术室日益数字化，多个数据源为外科医生提供了宝贵的信息。手术显微镜可以发挥中央枢纽的作用，将所有的数据汇集起来。2021神经可视化峰会是一个汇集全球神经外科专家的特别活动，在此期间，医生介绍了神经外科计划和手术的数字化，以及新技术是如何改变神经外科领域的。

学习要点

  • 了解增强现实技术、虚拟现实技术和混合现实技术在神经外科的应用，及其如何帮助应对挑战
  • 使用GLOW800探索增强现实荧光引导神经外科的优势
  • 了解平视显示手术是如何改变神经外科手术室的

增强现实和混合现实技术在神经外科的应用

增强现实技术(AR)显著改善了神经外科的可视化。与传统神经导航相比，它可以通过与病人的头部和解剖学特征相关联，提高与病人相关的精确度。另一个有价值的模式是荧光引导的神经外科手术和视频血管造影。GLOW800增强现实技术克服了ICG的局限性，为外科医生提供了手术领域的增强信息，从而他们能够评估病人的解剖结构和血管灌注情况。GLOW800 AR将白光图像与实时荧光成像相结合，形成叠加在血管上的数字处理图像。

在动脉瘤手术中，由于血管中的绿色荧光，外科医生可以实时验证所有分支是否开放和灌注，同时将动脉瘤排除在循环之外。无需离开手术野，优化了工作流程。荧光成像以及IGS系统的数据有助于进一步增强外科医生在手术中的真实感。CaptiView图像投射模块直接在目镜中投射这一信息。

但荧光造影并不能让外科医生看到表面以下的结构，即使它提供了初步检查并帮助确认问题的早期预警信号。因此，术中血管造影仍然是一个有用的确认工具，可以确保所有血管的正确排除和通畅。

[Translate to chinese:] Heads-up neurosurgery in 4K 3D. Image courtesy of Prof. Raphael Guzman.
图1：4K 3D显示器平视神经外科手术。图片由医生提供。

GLOW800荧光引导神经外科手术的优势

最近发表的病例系列研究了40例使用GLOW800的病例：33例脑动脉瘤，4例动静脉畸形和3例颅外-颅内(EC-IC)旁路治疗烟雾病。作者研究了动脉瘤的血管通畅性、动静脉畸形的血流特征以及EC-IC搭桥的通畅性。结果显示，术中血管造影和ICG具有很好的相关性。该研究还确定了增强现实荧光技术在不同类型手术中的具体优势。

手术类型

 主观优势
动脉瘤

操纵脑组织来观察小穿支

节省时间识别动脉瘤残余或母血管的闭塞

更换夹子后可重复使用

动静脉畸形

通过分析其流动动态，快速识别供血动脉和引流静脉

大脑皮层与动静脉畸形血管结合的可视化有利于解剖定位和切除

可以重复使用，进行解剖定位

搭桥术

解剖和显微吻合后的颞浅动脉的通畅性

观察吻合前后皮质表面毛细血管充盈情况

可重复使用，用于搭桥手术前后的可视化

表1：与传统方法（ICG-VA、微多普勒、DSA）相比，MFL AR的主观优势。Greuter L等人，《2021年世界神经外科》收录。

虚拟现实技术在神经外科的应用

虚拟现实技术在外科培训中发挥着越来越重要的作用，其沉浸性有助于加速学习并提高其持久性。一项在教学中比较虚拟现实和标准成像的随机试验表明，在使用虚拟现实时，检测特定情况无需太多经验。

此外，虚拟现实技术可用于与住院医生一起制定手术计划，并直接整合到神经外科工作流程中。可以让医生在手术前更好地了解血管解剖结构。虚拟现实技术还支持病人教育并促进讨论，例如通过虚拟开颅手术。这可以增加患者的信任感。

[Translate to chinese:] Analysis of an aneurysm with Virtual Reality. Image courtesy of Prof. Raphael Guzman.
图2：通过虚拟现实技术分析动脉瘤。图片由医生提供。

争取实现平视显示手术

目标是在手术室里整合所有的数字信息，可通过平视显示手术来实现，例如使用ARveo 8来增强现实平台。它能够结合显微镜、增强现实、神经导航和荧光提供的信息。

整个团队都可以通过3D屏幕观看手术，包括住院医生和旁观者。使用外窥镜技术还可以改善手术室的人体工程学。ARveo 8显微镜具有600mm的工作距离，这意味着通过使用平视显示器，外科医生可以保持正常的站立姿势并获得更好的人体工程学，因为它在手术过程中减少了身体的扭动或弯曲。

未来，所有的手术信息都可以在头戴式显示器上显示，从而减少手术室的占地面积。手术显微镜可以成为连接和无缝整合所有数据源的中央枢纽。

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注：本视频包含专业医护人员的陈述，仅代表他们的个人观点和经验。这些陈述不一定反映此等人员所属机构的意见。请与您当地的徕卡显微系统代表查询您所在地区的产品配准状态。

免责声明：GLOW800目前还没有推出3D版本

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