查尔姆斯理工大学团队开发交互式 3D 增强现实技术辅助腹腔镜肝脏手术定位深层肿瘤
Interactive 3D technology reveals hidden tumors during surgery
瑞典查尔姆斯理工大学与哥德堡大学团队开发的增强现实腹腔镜手术导航技术,可将肝脏深层肿瘤及解剖结构的 3D 影像实时叠加到外科医生的术中摄像画面上,帮助定位表面下方的肿瘤。
肝脏表面之下隐藏的肿瘤如何在术中定位,是腹腔镜肝手术长期面临的难题。此前业内的应对各有路径:实时三维超声通过交互式反馈为术者提供扫查区域的即时空间信息[1];吲哚菁绿荧光导航则能在术中发现包括术中超声在内的所有术前检查均未检出的肝细胞癌小结节,实现了对隐藏病灶的直接显影[2];三维影像数据也早已被用于术前规划,如立体光固化生物模型在动脉瘤手术中用于诊断、计划、模拟和教学[3]。但这些手段要么依赖专门成像设备或造影剂,要么止步于术前的"静态地图",难以直接融入腹腔镜镜头视野并随视角连续更新。
据查尔姆斯理工大学2026年10月19日的消息,该校数学科学系教授Torbjörn Lundh团队与萨尔格伦斯卡大学医院移植中心主任Niclas Kvarnström等合作开发的增强现实导航系统,已于2026年6月用于一例患者手术。系统的做法是在肿瘤及解剖结构的3D可视化与外科医生摄像头画面之间做实时叠加,画面随摄像头移动而更新,研究者将其比作"器官内的GPS"。关键在于一枚贴在肝表面、约1平方厘米、带二维码的贴纸:肝脏表面光滑如打蜡的地板、缺乏天然标志,这枚人工标志物结合摄像头位置和术前X光影像,即可计算肿瘤应出现在画面中的位置。首例手术按计划完成,流程顺畅,患者次日出院。这项合作始于10年前,由外科医生主动向数学家提出临床需求。
就领域坐标而言,用AR在腹腔镜肝切除中营造"虚拟肝脏透明化"以改善肝内导航的思路,2024年已有同行评审文献报道[4];查尔姆斯团队在2022年就介绍过基于术前扫描与新算法的AR肝手术技术[5],并于2023年就"用于AR辅助手术的标记装置"作出披露,涉及Navari Surgical AB[6]。本次进展的要点在于,该技术被报道已按既定工作流程在一例人体手术中实际跑通,把既往的术前规划推进为术中的持续几何引导。
需要强调的是,目前公开的仅是一例手术的经验,进一步的肝手术安排在2026年秋季,临床验证、产品开发、质量管理体系建设及监管审批仍在进行中;与奥斯陆大学医院介入中心和华盛顿多家医院合作的更大规模国际研究尚属计划,向其他器官和常规腹腔镜手术的推广也刚与Chalmers Next Labs启动新项目,其普适性与临床价值都还有待检验。
- 1.A Review on Real-Time 3D Ultrasound Imaging Technology · Biomed Res Int 2017
- 2.A novel image-guided surgery of hepatocellular carcinoma by indocyanine green fluorescence imaging navigation · J Surg Oncol 2009
- 3.Cerebrovascular stereolithographic biomodeling for aneurysm surgery. Technical note · J Neurosurg 2004
- 4.Augmented Reality Guided Laparoscopic Liver Resection · sciencedirect.com 2026
- 5.Non-invasive, effective liver surgery with a new technique · chalmers.se 2026
- 6.Marker unit for use in ar aided surgery - research.chalmers.se · research.chalmers.se 2026
来源:Medical Xpress · medicalxpress.com
