针对神经外科手术的便携式混合现实导航系统:一项临床可行性研究
Zhongjie Shi1,2, Yilong Peng3, Xin Gao1
1Department of Neurosurgery, The First Affiliated Hospital of Xiamen University, School of Medicine, Xiamen University, Xiamen, 361003, China.
Scientific reports
|November 4, 2025
概括
一种用于神经外科的新型便携式混合现实导航 (PMRN) 系统在临床可行性测试中表现出高准确度和外科医生满意度. 该系统为增强外科导航和改善患者结果提供了可行的解决方案.
科学领域:
- 神经外科 神经外科
- 医疗技术 医疗技术 医学技术
- 混合现实应用 混合现实应用
背景情况:
- 神经外科手术中的传统导航系统可能是繁的,并限制实时可视化.
- 混合现实 (MR) 通过将数字信息叠加到现实世界中,为增强的外科指导提供了潜力.
- 开发便携和用户友好的MR导航系统对于更广泛的临床采用至关重要.
研究的目的:
- 开发和评估用于神经外科应用的便携式混合现实导航系统 (PMRN) 的可行性.
- 在实验室和临床环境中评估PMRN系统的准确性和可靠性.
- 为优化神经外科的MR导航系统提供设计见解.
主要方法:
- 开发了一个PMRN系统,集成头戴式显示器 (HMD),笔记本电脑和红外跟踪,用于实时探测器定位.
- 使用模拟模型进行了实验室准确性测试,神经外科医生执行本地化任务.
- 进行了一项前性临床研究,涉及42名内病变患者,将PMRN与传统光学导航 (TON) 进行比较,并评估外科医生对全息图与患者对齐的满意度.
主要成果:
- 实验室测试显示有效的本地化 (在5分钟以下,稳定在3.5分钟) 的最大误差为2.5毫米 (FRE) 和2.3毫米 (TRE).
- 临床研究的平均局部化时间为4.3 ± 1.0分钟,FRE为2.2 ± 0.7毫米,TRE为1.7 ± 0.5毫米.
- 95%的外科医生认为全息图与病人对齐是令人满意的,这表明PMRN系统的高可靠性和可用性.
结论:
- 便携式混合现实导航系统可行,准确 (毫米级),易于使用,对于常规的神经外科手术非常满意.
- 该系统满足大多数标准操作的要求,但对于次毫米精度任务需要进一步改进.
- 结果支持进一步开发和临床采用MR导航在神经外科手术.
