基于增强现实技术的移动手术定位软件在幕上肿瘤手术中的应用
2021-02-14廖正俭陈忠仪刘宇清何炳蔚黄绳跃洪文瑶潘儒君
廖正俭, 陈忠仪, 刘宇清, 何炳蔚, 黄绳跃, 洪文瑶, 潘儒君
随着显微外科及精准医学的发展,临床上如何做到准确定位颅内幕上病变,并进行个性化手术切口设计,是手术医生亟待解决的问题。20世纪90年代,精准神经外科理念深入人心,神经导航设备在三甲医院普及并逐渐推广应用。近年来,随着基于增强现实(augmented reality,AR)技术的不断进步,其可将计算机生成的三维虚拟模型与真实场景叠加,以增强使用者直接感观的功能已得到初步应用。本研究利用AR技术,将三维虚拟模型图像通过移动设备(如手机)透视叠加到患者体表及术野,为手术提供导航,辅助手术方案制定与实施,并自主研制出独特的二维码标志物设置方法,报道如下。
1 临床资料
1.1 对象 随机选取笔者医院神经外科2018年9月—2020年12月收治的拟在神经导航系统(image guided neurosurgery system, IGNS)引导下行幕上肿瘤手术的患者54例,其中男性32例,女性22例;年龄(48.52±9.98)岁(34~76岁)。术前影像诊断考虑:脑膜瘤27例,胶质瘤20例,转移瘤5例,淋巴瘤2例。
1.2 方法
1.2.1 分组 54例患者先后利用传统定位方法(传统组)、AR移动手术定位软件定位方法(研究组)和标准TGNS定位方法(对照组)进行颅内病变术前定位。
1.2.1.1 传统组 根据MRI图像上病变特征,通过传统定位法配合卷尺测量,在患者头颅进行体表定位并做切口标记。
1.2.1.2 研究组 利用Mimics工程软件重建CT及MRI图像,建立病变部位的三维虚拟模型;将模型导入仿真软件Unity3d,设置为二维码标记的子对象,在Unity3d中调整病灶模型相对于二维码标记的位置关系;将设置好的Unity3d工程导出为安卓APP,安装到带有摄像头的手机上;……