你是否也幻想过自己能像钢铁侠一样自由操纵眼前的虚拟工具，直接向内置的AI下达语音指令，使用高科技让自己成为超级英雄？这样电影般的场景在丘北县人民医院成为了现实。

2023年3月28日，丘北县人民医院神经外科在复旦大学附属华山医院援滇医疗队马增翼博士的指导下，顺利开展了一例混合现实技术（XR，mixed reality）辅助下的脑室钻孔引流手术。患者何女士，66岁，因“突发偏瘫、失语3小时余”被送往入院，入院时已经昏迷，CT提示左侧丘脑出血破入脑室，并有急性脑积水表现，病情危重，需急诊行双侧脑室外引流术。该手术由华山医院神经外科马增翼博士及丘北县人民医院神经外科罗雉昊医生共同完成。在手术过程中，患者CT扫描数据形成的全息影像“混合”在她头部，使医生能即时直观地看到病灶在真实头脑的位置，就好像拥有了“透视眼”，能够透过皮肤、骨骼直接看到大脑内部。

图一、病人CT

罗雉昊医生解释，脑室外引流术是神经外科常用手术方式，一般运用于脑室出血、急性脑积水、严重颅脑损伤的引流减压治疗。常规手术是以正常解剖结构为基础，体表划线确定引流穿刺点。但在临床实际操作过程中，常常会因个人颅脑结构差异、脑室狭小、脑室受病灶挤压偏移等原因导致定位准确度不高，从而造成反复穿刺增加再出血风险、加重脑组织损伤以至于穿刺失败的后果。

图二、三维模型全部展示           图三、三维模型展示（黄色为脑室，绿色为血肿）

因此，在以往手术中，为了精准定位病灶，医生需要反复抬头从屏幕获取影像，凭借经验将观察到的影像视图匹配到患者头部。马增翼医生说：“使用华山医院与上海涞秋医疗科技医工结合自主研发的脑出血医疗解决方案，可将医学影像数据转化为3D图像，从而有效降低根据解剖标记进行‘盲穿’的失误率，有助于缩短初级医生的学习时间，加快经验积累。”得益于虚拟现实影像的精准定位和引导，为患者何女士进行的这次手术只做一次穿刺就成功将引流管放置到预定位置，避免了反复穿刺对脑组织的损伤。

图四、术前定位效果                               图五、术前定位效果

图六、术中显示脑室与血肿效果

术后患者CT复查显示脑室引流管放置到预定位置，无新增出血，经过引流血肿明显减少，术后患者意识障碍好转，恢复良好。

【什么是混合现实技术】

混合现实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。混合现实技术能够感知周围物理环境，并结合数字虚拟模型，为用户呈现出虚实融合图像。混合现实技术已运用于医疗卫生领域的各个方面，除了脑室引流术之外，还适用于各类神经外科手术的术前定位、术中引导，如颅底及深部肿瘤定位、辅助内镜高血压脑出血清除术等。

神经外科作为一个高风险、高技术难度的科室，将XR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，可以在一定程度上减少术中血管、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。XR技术辅助神经外科手术应用流程简单，仅需要混合现实设备和一台电脑即可完成。在应用过程中，医生首先要获取患者头部CT及MRI的DICOM原始数据，并将其导入三维重建软件系统，然后使用多个不同模板进行可视化分割、提取及计算生成3D虚拟模型，使用不同颜色标记肿瘤、血管、神经及脑组织，再将经过重建及渲染的3D虚拟模型载入到混合现实设备中，接着佩戴混合现实设备将重建后的虚拟模型与患者头皮校准吻合，最终实现基于混合现实技术的术前计划、术前沟通及术中导航等。

【混合现实技术应用的优势】

这些混合现实和人工智能的创新技术赋能医者，提供精准、快速、低成本的可透视、可协作的智能混合现实医疗解决方案。从混合现实在神经外科应用的研究进展来看，这一技术有助于培养高水平的神经外科医生、促进医患沟通、提高手术效率和成功率，推进了神经外科精准、微创和个体化手术的发展。因此，XR技术辅助神经外科手术是安全可靠、实用且有前景的。通过智慧云平台，这项技术还可实现远程问诊、复查并对诊疗提出指导性建议，例如县医院的患者足不出户便可享受如华山医院等三甲医院的一流医疗资源，引导优质医疗资源扩容下沉。

【混合现实技术推动医疗“国家队”技术赋能基层医院】

2022年1月17日，在复旦大学附属华山医院院长毛颖教授的支持和带领下，由史之峰、宋剑平教授等与涞秋科技医工联手，率先在华山医院虹桥院区神经外科开展了首例混合现实技术辅助下微侵袭神经外科手术。在此之后，华山医院神经外科在不同种类神经外科疾病手术中使这项技术实现了有效应用。如今，在华山医院与我院的积极推动下，混合现实导航技术这一“黑科技”又成功在基层医院下沉与赋能，为云南省丘北县人民医院开展颅脑手术提供了有力技术支持与安全保障，标志我院神经外科诊疗技术水平再上新台阶。未来我院将继续致力于医学信息科学的交叉融合和研究转化，降低医疗服务的成本，提高医疗服务的效率，构建更完善的医疗服务体系，为丘北人民带来更优质的医疗服务。

复旦大学附属华山医院（马增翼 宋剑平 ）