从显微手术到混合现实:脊柱外科的数字化变革之路

学术 2024-12-18 06:40 北京

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在刚刚结束的COA大会上,一个令人瞩目的创新展台引发了业内广泛关注: 博医来的手术导航系统Curve、西门子的3D影像设备Cios Spin、蔡司的显微镜KINEVO 900以及混合现实技术首次实现了深度整合。这标志着脊柱外科数字化转型迈入新阶段。就此,我们专访了华中科技大学同济医学院附属同济医院的李锋教授,共同探讨脊柱外科技术创新的现状与未来。

数字医学的蓬勃发展带来新机遇

李教授指出,当前医学数字化正在经历前所未有的蓬勃发展,从影像数字化到手术操作数字化,技术创新正在重塑传统手术理念。特别是在今年的COA展会上,行业的复苏态势和创新氛围格外显著。

1、导航技术:从"沉睡"到突破性整合

回顾2007年开始使用导航系统的经历,李教授坦言,尽管目前很多医院都配备了导航设备,但受限于繁琐的操作流程和准备时间,真正常规使用的并不多。不过,在复杂病例如脊柱畸形、骨盆及髋关节周围骨折等手术中,导航技术仍发挥着不可替代的作用。

博医来的数智骨科解决方案，创新性的提出“Aggregation of marginal gains--聚合边际收益”的理念，从数字化的医生培训、AI术前规划、自动影像配准，到术中脊柱弹性融合实现多模态CT/MR导航，器械设计实时可视化，混合现实视野扩展等，优化外科手术流程的每一步，从而提高实现手术精准化的临床效率，最终提升治疗结果。

2、显微整合:开创手术新范式

"骨科医生不用显微镜"的传统认知已被彻底打破。李教授回忆道,早在十年前,显微手术就已开始在脊柱外科领域崭露头角。虽然与微创通道手术一样都能实现放大和清晰视野,但显微手术在开放手术状态下提供了更大的操作自由度,特别是在处理脊柱肿瘤等复杂病例时优势明显。今天的突破性进展在于实现了多项技术的深度整合。通过将导航信息直接投射到显微镜视野中,医生无需在不同设备间切换,大大简化了手术流程。这种符合手术操作习惯的创新,让手术过程更简洁、更安全、更有效。

博医来的手术导航是实现术中影像自动配准，以及显微镜下增强现实的媒介。通过与术中三维影像设备的整合，将术前规划精准注册到患者术中体位，同时，将显微镜的焦点作为导航的追踪点从而把显微镜变成导航器械，并把手术规划以增强现实的形式投射在目镜中，叠加于患者体表，实现显微镜与导航在骨科手术流程中的完美整合。

3、混合现实:描绘未来手术蓝图

六年前,李教授团队就开始探索混合现实技术在脊柱手术中的应用。从最初笨重的设备到现在仅250克的轻量化方案,技术进步显著。但要实现理想的临床应用,还需要解决两个核心问题:

实现虚拟影像与人体结构的精准匹配
进一步优化设备重量以适应长时间手术需求

博医来的手术规划基于AI算法驱动，核心来自广泛患者数据训练的通用患者图谱Universal Atlas，并获得CE/FDA认证。所有解剖分割，螺钉计划，三维重建等均具有患者特异性，并能够在magic leap混合现实眼镜下呈现，帮助临床医生进行病例讨论、医患沟通，以“沉浸式”可视化的形式实现手术计划的数字交互。今年五月，博医来德国总部发布了导航下混合现实技术，并取得CE，未来将有更多临床案例与学界分享。

数字化的本质:回归临床价值

谈到脊柱外科数字化的发展方向,李教授强调,"可视化"是关键词。无论是全息影像、显微成像还是虚拟现实,其本质都是为了实现更安全、更精确的手术。而混合现实技术作为当前数字化的最高形态,其终极目标是实现与人眼所见完全一致的临床体验。这一愿景的实现重点在于医工结合，只有将临床需求与技术创新紧密结合,才能确保新技术真正服务于临床实践。这需要医生、工程师和企业共同努力,让创新更快地从实验室走向手术室。

博医来（Brainlab）是来自德国的数字医疗隐形冠军，致力于通过数字创新技术，使全球患者获得最先进的标准化治疗方法，以帮助临床医生改善患者健康结果。

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