混合现实技术在神经外科应用的研究进展
2021-09-15刘曦滕楚北李学军
刘曦,滕楚北,李学军
自21世纪初以来,随着计算机图形处理技术、计算机断层扫描(CT)、磁共振成像(MRI)和B超等技术的飞速发展,计算机辅助手术(computer aided surgery,CAS)、计算机集成外部科学(computer integrated external science,CIS)和成像导航手术(imaging navigation surgery,IGS)等技术已越来越多地应用于现代医疗卫生领域[1]。混合现实(mixed reality,MR)是近年来出现的一个新概念,最早由Steve Mann教授提出,是虚拟现实(virtual reality,VR)和增强现实(augmented reality,AR)在三维应用中的结合[2]。MR为用户提供了一个通过感知周围物理环境结合数字虚拟模型而呈现的虚实融合图像[3]。
MR技术已用于医疗卫生领域的各个方面。一项新的研究表明,佩戴MR相关耳机能减少新冠肺炎流行期间的医务人员职业暴露[4]。MR技术也在多个临床科室推广应用,如辅助全髋关节置换术、辅助肝脏肿瘤切除术、辅助先天性心脏病手术、辅助牙齿植入术和正颌手术等[5-8]。神经外科作为一个高风险、高技术难度的科室,将MR技术引入神经外科可以为患者提供更加精准、微创且个体化的治疗方案,在一定程度上可以减少术中血管、神经以及重要功能脑组织的损伤,降低患者术后出现并发症的概率,提高患者的生活质量。现从医学教育及训练、医患沟通以及术中导航等方面阐述MR技术在神经外科各个方面的应用。
1 VR、AR和MR的关系
VR是利用计算机技术构建一个三维的虚拟世界,提供使用者关于视觉、听觉和触觉等感官的模拟,但其中所有的东西都是虚拟的,是一个纯粹的虚拟数字图像。由于缺乏现实感觉,VR不能用于实际的操作程序,临床医生似乎很难沉浸于其中[9-10]。……
