2018年1月30日

增强现实有助于外科医生“看到”组织并重新连接血管

在经营剧院中使用增强现实可以帮助外科医生改善患者重建手术的结果。

在圣玛丽医院伦敦帝国学院的一系列一系列程序中，研究人员首次出现了外科医生在经过重建的下肢手术患者的同时，外科医生如何使用微软龙头耳机。

Hololens是一种独立的计算机耳机，沉浸在“混合现实”中佩戴穿着者，使它们能够与“全息图”相互作用，计算机生成的物体通过遮阳板可见。在英国，目前仅适用于开发人员的耳机。

帝国团队使用该技术来覆盖CT扫描的图像 - 包括骨骼和钥匙的位置血管- 在每个患者的腿上，有效地使外科医生能够在手术期间“通过”肢体。

据采用技术的团队，这种方法可以帮助外科医生找到并重新连接关键血液重建手术期间的血管，可以改善患者的结果。

“我们是世界上首批在手术室中成功使用全息透镜的团队之一，”Philip Pratt博士说，他是外科和癌症学系的研究员，也是发表在《欧洲放射学实验》杂志上的这项研究的主要作者。“通过最初的一系列病例，我们已经证明了这项技术的实用性，它可以为手术团队带来好处。用全息透镜，你可以看到它的腿，基本上可以看到它的内部。你可以看到骨头，血管的走向，并能准确地识别目标所在的位置。”

在车祸或严重的创伤之后，患者可能具有组织损伤或开放的伤口，需要使用筋膜皮瓣重建手术。这些组织的襟翼，这些组织从身体别处脱离并且包括皮肤和血管，用于覆盖伤口并使其能够闭合并愈合。

该过程中的一个重要步骤是将“新”组织的血管与伤口部位的那些连接，因此含氧血液可以到达新组织并保持活力。

这个元素的标准方法重建手术的使用手持扫描仪使用超声波来确定血管皮肤下通过检测血液脉动的运动,使外科医生能够近似的船只通过组织和他们的课程。

“增强现实提供了一种新的方法，可以通过将扫描图像覆盖到患者在操作期间准确，快速地找到这些血管，”普拉特博士解释说。

制作模型

在用于试验该技术的程序中，五名需要在其腿上进行重建手术的患者接受了CT扫描以映射肢体的结构，包括骨骼的位置和血管的位置和过程。

然后，扫描的图像被Dimitri Amiras博士，帝国大学医疗保健NHS信任（ICHNT）的顾问放射科医生段分段为骨，肌肉，脂肪组织和血管，并加载到中间软件以创建腿的3D模型。

然后将这些模型送入专门设计的软件，该软件使挖清胶耳机的图像呈现，这又将模型覆盖到外科医生在操作剧院中看到的内容。临床工作人员能够通过手势操纵这些AR图像，以便在患者肢体上的手术地标进行任何精细调整，并正确地将模型与膝关节或脚踝骨骼相提并论。

阿米拉斯医生说:“圣玛丽医院是一个主要的创伤中心，这给了我们尝试和改进重建皮瓣术前计划的机会。随着时间的推移，扫描方案已经被优化，以提供良好的解剖图像，然而，起初我们不得不依赖于从3D CT重建中获得的解剖标志的粗略测量来指导手术。

“现在，使用Hololens，我们可以识别血管在3D空间中的位置，并使用虚拟3D箭头来指导外科医生。目前，数据准备是一个耗时的过程，但在未来的情况下，这可能是自动化的，有顾问放射科医师检查模型的准确性，以防止原始扫描。我认为这是在学术健康科学中心可以实现的榜样。“

外科医生的观点

ICHNT的塑料和重建外科医生Jon Simmons先生领导了使用Hololens耳机和增强现实模型进行程序的团队。案件从一个41岁的男子范围内，在一个持续的腿部受伤车祸，一个85岁的女性，骨折骨折。外科手术团队报告了龙头是剧院的强大工具，该方法比定位血管的超声方法更可靠，耗时越来越耗费。