增強現實導航使複雜的肝臟手術變得簡單易行

肝臟微創手術（MIS）是現代醫學追捧的熱點，但由於存在該解剖部位結構複雜、特徵性解剖標誌少、腔鏡視野下對解剖的深度位置判斷有偏差（源於廣角鏡頭的弊端）等諸多問題，手術難度極高。可以遠程操控的機器人手術，能夠在一定程度上有助於 MIS 的進展，但缺仍不能簡化腹腔鏡視野下手術的操作性。

增強現實（AR）技術通過術前三維影像重建，能夠克服術者腔鏡視野下手術操作的諸多不便，為術者提供更準確的解剖信息，故近年來在醫療領域發展迅速。但與腦組織等位置相對固定的器官不同，肝臟位移幅度大，若採用 AR 技術，需專門的手術助手在術中實時手動校準圖像，操作複雜且難以保證準確性。

本文 Claudius Conrad 等介紹的這個方法，能夠自動實時校準手術部位的位移，這也是本技術用於腹腔鏡下肝臟手術的首例病例報道，文章發表於近期的 Journal of The American College of Surgeons 上。

病例介紹

患者 54 歲男性，因結直腸癌肝轉移擬行腹腔鏡下肝臟切除術，此前患者 2 次試圖經皮腹腔鏡輔助下回結腸靜脈通路行門靜脈栓塞治療（PVE），但均以失敗告終。

患者已進行了 13 個周期的 FOLFOX（亞葉酸、氟尿嘧啶、奧沙利鉑）化療，預期殘餘肝僅 13% (290 of 2,222 mL)。此次手術計劃為在 AR 輔助下行腹腔鏡肝癌根治術，計劃分 2 階段進行，預期提升殘餘肝至 490 ml。該病例用 AR 的最主要目的是為了克服該手術的兩個難點，即：劈開肝臟時的解剖面很窄，以及切除的轉移灶距離殘餘肝的門蒂很近。

首先，術前獲取並手動為獲取的 1.24 mm 薄層 CT 圖像分段，隨後採用 MEVIS 軟體系統精準地重建出肝臟 3D 圖像。這樣可以在術前清晰地明確腫瘤的體積和位置、門靜脈和肝靜脈，以及各結構的邊界（圖 1A）。

術中，AR 技術通過與圖像導航手術系統連接來實現，可以做到實時呈現腹腔鏡圖像和儀器追蹤。為了做到術前 3D 重建圖像與腹腔鏡視野的重疊一致，研究中在追蹤肝臟位移的同時，也獲取腹腔鏡運動的圖像，並進行兩者校準。

校準後的 3D 圖像與追蹤儀器的位置同時呈現，在無菌觸摸屏監視器中顯示（圖 1B 右側圖像），供術者術中參考。

圖 1 A：AR 實施過程；B：在手術室進行影像導航手術

按照上述方案，術者可以在手術中獲取清晰的 AR 圖像，如圖 1B 左上方、中間圖像所示，潛在的至關重要的結構以半透明的形式在腹腔鏡視野中顯示出來。有了這樣的圖像，術中在切除病灶時就更加得心應手了。

本研究中提到的精確度也是非常高的（在 5 mm 以內），起碼在本例中是足夠用了，但在臨床實踐中，我們要追求更高的精確度，以確保重要組織結構的安全，期待進一步的研究。

本例中發現了 AR 在腹腔鏡肝切除術中幾點不夠完美之處：

首先，術者無法調節 AR 圖像的透明度。大多數情況下，術者無需調節圖像透明度，但透明度的自由改變更有助於術者觀察、判斷圖像所顯示的結構。

另外，儘管在實時自動校準圖像的時候稍微有點延遲，但這基本不會影響手術，況且術者也不會在肝臟大幅度移動時下刀切割。

最後，整個術中 AR 是連續不斷地實施的，費用不低。

總之，本文介紹的 AR 技術在腹腔鏡肝臟手術中能夠非常精準地為術者展示病灶位置，並隨著手術中局部結構的改變、位移而自動校準圖像，非常有助於術者實施手術，有助於減少手術併發症。

編輯 李晴

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