2021年3月15日   訪談
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)如何改變血管神經(jīng)外科
Raphael Guzman教授的發(fā)言
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)正在改變外科手術(shù)，新的信息有助于提高手術(shù)的精確度和安全性。尤其是在血管神經(jīng)外科，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)正在重新定義可視化標(biāo)準(zhǔn)。
Raphael Guzman教授是瑞士巴塞爾大學(xué)神經(jīng)外科教授和神經(jīng)外科系副主任。他使用的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)熒光是一種血管熒光成像的新方法。Raphael Guzman教授認(rèn)為這種方法有利于外科實(shí)踐，尤其是動(dòng)脈瘤手術(shù)。
作者

• Raphael Guzman教授1

關(guān)鍵經(jīng)驗(yàn)
借助GLOW800增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)熒光，外科醫(yī)生無(wú)需離開(kāi)術(shù)野就可以通過(guò)單個(gè)增強(qiáng)視圖觀察大腦解剖結(jié)構(gòu)和血管流動(dòng)。Guzman教授解釋說(shuō)：“我可以繼續(xù)進(jìn)行外科手術(shù)，等待染料進(jìn)入，但是我保留了整個(gè)術(shù)野的完整三維概觀。"
在2018年歐洲神經(jīng)外科協(xié)會(huì)（EANS）大會(huì)上，Guzman教授分享了兩例動(dòng)脈瘤手術(shù)病例，證明了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)熒光的益處。請(qǐng)看下面的視頻，以及完整的文字記錄。他還在另一段視頻中分享了他對(duì)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)熒光的第一印象。
關(guān)于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)熒光
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)熒光和ICG允許以自然顏色觀察大腦解剖結(jié)構(gòu)，并通過(guò)實(shí)時(shí)血管流增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)全深度感知。
它在神經(jīng)血管手術(shù)中提供了一個(gè)增強(qiáng)的視圖，以增強(qiáng)在動(dòng)脈瘤夾閉、動(dòng)靜脈畸形切除、微血管減壓或搭橋手術(shù)中的信心。
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)熒光可以直接在神經(jīng)外科顯微鏡的目鏡中看到，也可以在數(shù)字增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯微鏡中看到。
本文中包含的醫(yī)療保健專業(yè)人員的聲明僅代表其個(gè)人觀點(diǎn)和經(jīng)驗(yàn)。不能反映其所隸屬機(jī)構(gòu)的任何觀點(diǎn)。
視頻轉(zhuǎn)錄1
將吲哚菁綠與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)熒光配合使用的臨床經(jīng)驗(yàn)
“大家早上好，很高興來(lái)到這里。我是Raphael Guzman。是巴塞爾大學(xué)神經(jīng)外科教授，也是神經(jīng)外科系副主任。
今天我將談?wù)撋窠?jīng)血管外科手術(shù)，主要是關(guān)于動(dòng)脈瘤夾閉和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)熒光作為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的一種新模式在我們的神經(jīng)外科實(shí)踐中的應(yīng)用。
今天，我想談?wù)勎覀兪褂迷鰪?qiáng)現(xiàn)實(shí)熒光的經(jīng)驗(yàn)，這是吲哚菁綠的進(jìn)一步發(fā)展，吲哚箐綠術(shù)中成像主要運(yùn)用于神經(jīng)外科。我相信你們中的許多人都了解吲哚菁綠，接下來(lái)我會(huì)討論下一步的發(fā)展。
這只是一個(gè)初步的實(shí)驗(yàn)。我們已經(jīng)使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)熒光好幾個(gè)月了。我主要向您介紹動(dòng)脈瘤手術(shù)，并向您展示，希望使您相信增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)熒光在一些神經(jīng)血管外科手術(shù)中的優(yōu)勢(shì)所在。
接下來(lái)我將探討幾點(diǎn)內(nèi)容。
[01:49]
什么是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)？我們都聽(tīng)到過(guò)這些詞：增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)。因此真正的區(qū)別在于，在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中，您可以在現(xiàn)實(shí)世界的圖像（即您通常在顯微鏡上看到的圖像）與增強(qiáng)圖像或代表正常解剖結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)虛擬圖像的疊加之間進(jìn)行交互體驗(yàn)。從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō)，它就是血管。
實(shí)際上，這種增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以幫助您看到在白光顯微鏡上所看不到的東西。而且您可以在操作顯微鏡的同時(shí)看到其他的信息。在我寫(xiě)這篇文章時(shí)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)可以是視覺(jué)的，也可以是聽(tīng)覺(jué)的，有不同的感官輸入。很明顯，我們現(xiàn)在談?wù)摰氖且曈X(jué)輸入。
[02:41]
這是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)例子：靜脈探測(cè)儀，這是麻醉師使用的東西。如果您看不到皮表上的靜脈，則可以使用這種小設(shè)備，它可以真正增強(qiáng)您在皮表下看到的東西，這是一個(gè)非常有用的小工具。但我們的想法是一樣的：那就是看得更多更遠(yuǎn)更深刻。
在接下來(lái)的幾張幻燈片中，我將向您展示幾個(gè)月來(lái)動(dòng)脈瘤病例的手術(shù)視頻。
病例1
[03:16 – 09:11]
就像我們看到的那樣，患者是一個(gè)54歲的男性，偶發(fā)性大腦中動(dòng)脈瘤，輕微的創(chuàng)傷成像，這是一個(gè)典型的大腦中動(dòng)脈瘤病例。這顯示了梭形的動(dòng)脈瘤，有點(diǎn)像雙葉動(dòng)脈瘤。在頸內(nèi)動(dòng)脈（ICA）上，這是大腦中動(dòng)脈（MCA）的一種特殊配置。因此，正如我們?cè)谘茉煊爸羞M(jìn)一步成像中所顯示的那樣，有M1分支，這是一個(gè)非常小的顳支，但卻是一個(gè)關(guān)鍵分支。然后是這里的主要分叉和側(cè)翼血管。
您會(huì)發(fā)現(xiàn)動(dòng)脈瘤的形狀不規(guī)則，此處的小鼻子被認(rèn)為有可能會(huì)有未來(lái)出血的危險(xiǎn)，因此需要手術(shù)夾閉。大家都知道，所有研究都在跨學(xué)科委員會(huì)中進(jìn)行了討論。這是一種方法，我們進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的微型翼點(diǎn)開(kāi)顱手術(shù)，暴露出翼狀區(qū)域，然后為手術(shù)做準(zhǔn)備。
我們直接進(jìn)入手術(shù)吧，可以看到右邊是顳葉、額葉，有時(shí)我會(huì)使用牽開(kāi)器，但它的壓力很小，這些也無(wú)需說(shuō)太多?？催@里的大腦中動(dòng)脈，動(dòng)脈瘤的頸部都暴露在外，它不是一個(gè)大動(dòng)脈瘤，所以我們幾乎可以將它*暴露在外。
如前所示，您在這里看到的是一個(gè)短暫的顳支，它附著在動(dòng)脈瘤頸上，需要做好準(zhǔn)備。因此在這里準(zhǔn)備這個(gè)顳支，將其從動(dòng)脈瘤中釋放出來(lái)，以便我們實(shí)際上可以越過(guò)動(dòng)脈瘤進(jìn)行夾閉。
[05:12]
接下來(lái)就是最后的準(zhǔn)備階段了，很明顯，保留所有血管是很重要的，這個(gè)大家都知道，沒(méi)有什么大的討論必要。我們只是喜歡欣賞些美好的圖像。所以這里是一個(gè)夾閉應(yīng)用，我決定手術(shù)以一個(gè)小的夾閉開(kāi)始，夾閉應(yīng)用和動(dòng)脈瘤*閉塞是沒(méi)有問(wèn)題。所以標(biāo)準(zhǔn)的流程是在夾閉之后，用微多普勒檢查血管的通暢性，從而檢查正常的血流，這就是我在這里要做的。所有這些都是標(biāo)準(zhǔn)程序。
現(xiàn)在進(jìn)行動(dòng)脈瘤手術(shù)的下一步，通常是做吲哚菁綠。所以，我們?cè)诎凳依镞M(jìn)行，你們都知道在暗室里的操作，由于你的屏幕是黑色的，你旁邊的住院醫(yī)師告知你：“染料什么時(shí)候進(jìn)入血管"。因?yàn)橥饪漆t(yī)生是在正常視野中，實(shí)際上沒(méi)有意識(shí)到熒光造影劑何時(shí)進(jìn)入血管并顯示血管。這就是吲哚菁綠的問(wèn)題所在。
因此，現(xiàn)在需要做的就是看著黑屏幕，而且需要長(zhǎng)時(shí)間等待。但這是有意而為之的事，因?yàn)榻K究會(huì)等來(lái)的。所以現(xiàn)在您看到吲哚菁綠進(jìn)入，并且記錄下了吲哚菁綠，在吲哚菁綠通過(guò)之后，已經(jīng)確認(rèn)血管是開(kāi)放的，但是這里有點(diǎn)模糊，所以我停止了手術(shù)，走到屏幕前，我記得解剖結(jié)構(gòu)并檢查是否能看到所有血管。
但是問(wèn)題是，這不是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，我失去了我的術(shù)野。在我的3D環(huán)境中我也失去了方向感。所以，我必須放棄手術(shù)，這是我有待改進(jìn)的地方，我認(rèn)為隨著增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)熒光的實(shí)施，這一情況已經(jīng)得到改善。
[07:13]
接下來(lái)將要介紹下一代，就如大家看到的這是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)熒光。我們擁有相同的術(shù)野，所以您可以想像我仍在進(jìn)行手術(shù)。我正通過(guò)投射、雙目鏡筒看到血管圖像，我會(huì)看到血管的熒光。對(duì)于某些患者，您將觀察到綠色造影劑是如何到達(dá)血管的?，F(xiàn)在這確實(shí)是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)了，因?yàn)槲铱梢岳^續(xù)進(jìn)行外科手術(shù)并等待染料進(jìn)入，但是我保留了整個(gè)術(shù)野的完整三維概觀。
我有正常的深度知覺(jué)，就像我的顯微鏡通常有的深度感知能力。我可以放大并檢查是否所有的血管是通暢的。不僅如此，還可以看到帶有綠色血管的皮質(zhì)表面，并且可以看到?jīng)]有更多血流的動(dòng)脈瘤。
我認(rèn)為這是一個(gè)真正的優(yōu)勢(shì)，對(duì)我來(lái)說(shuō)，真正的下一步是使用黑屏來(lái)增強(qiáng)我們以前的產(chǎn)品，這就是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)熒光。過(guò)多的技術(shù)細(xì)節(jié)就不再談?wù)摿?，這真的是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的注入了。就像使用吲哚菁綠一樣，它是通過(guò)靜脈注射染料，所以我告訴麻醉師“我已經(jīng)準(zhǔn)備好進(jìn)行體內(nèi)血管顯微鏡檢查了"。然后他便注入了染料，幾秒鐘后染料就到了它該去的地方，這樣我就可以做我的增強(qiáng)圖像了。
這只是我手術(shù)室中的設(shè)置，僅做一點(diǎn)說(shuō)明。我們使用西門(mén)子Pheno（西門(mén)子Zeego的新版本）進(jìn)行術(shù)中成像。我們做一個(gè)旋轉(zhuǎn)血管造影；您將會(huì)看到圖像，并且我可以控制我的放置位置。我必須要留下一點(diǎn)頸部，以免顳支受阻。這也是通常的設(shè)置。
病例2
[09:12 – 13:38]
我們還有另一個(gè)病例，是一位58歲的女性，她也患有輕微的顱腦外傷。有趣的是，您會(huì)注意到患者除了這種多葉MCA動(dòng)脈瘤外，還患有顳葉外動(dòng)脈或淺表動(dòng)脈瘤。我讓住院醫(yī)師在夾閉MCA動(dòng)脈瘤之前先夾閉STA動(dòng)脈瘤。因此，這是一個(gè)很好的病例，每個(gè)人都從中受益。
在這里，您會(huì)再次看到3D術(shù)前血管造影圖像，這是一種不規(guī)則形狀的基礎(chǔ)廣泛的動(dòng)脈瘤。如今，我也使用虛擬現(xiàn)實(shí)。它是由我們?cè)诎腿麪柎髮W(xué)生物工程系開(kāi)發(fā)的軟件。因此將虛擬現(xiàn)實(shí)作為手術(shù)的準(zhǔn)備。我將會(huì)對(duì)此進(jìn)行展示，因?yàn)槲艺J(rèn)為這實(shí)際上增加了手術(shù)的準(zhǔn)備，既然我可以在這里暢所欲言，所以稍后會(huì)進(jìn)行說(shuō)明。
[10:16]
所以，在我們?nèi)ナ中g(shù)室之前，我會(huì)和住院醫(yī)師一起檢查這些病例。我們有一個(gè)虛擬的手術(shù)燈可以發(fā)光照明，實(shí)際上現(xiàn)在我們正在從各個(gè)方面研究動(dòng)脈瘤的血管解剖學(xué)。我真的可以把我們坐在圖書(shū)館里產(chǎn)生的想法轉(zhuǎn)移到手術(shù)室。我認(rèn)為這是準(zhǔn)備血管手術(shù)的另一個(gè)方面，我們將這一點(diǎn)整合到夾閉動(dòng)脈瘤的整個(gè)過(guò)程中。同樣，你可以看到動(dòng)脈瘤的后壁，在某種程度上又是寬基和多葉狀的，這是手術(shù)的一個(gè)重要考慮因素。
現(xiàn)在您幾乎可以想象到動(dòng)脈瘤的解剖結(jié)構(gòu)，這里是實(shí)際的動(dòng)脈瘤，所以這是在事實(shí)發(fā)生之后。我們?cè)谶@里看到一個(gè)分支，在分支處看到M2分支。我們看到一個(gè)分支，有點(diǎn)模糊，后面的一個(gè)分支就是這個(gè)。因此不要混淆這個(gè)早期的顳支，它在大腦中動(dòng)脈分叉之前就消失了，這就是這里的血管。
[11:21]
再次，我將向您展示一下這個(gè)病例，很抱歉它看起來(lái)有點(diǎn)模糊。但同樣，這個(gè)M2分支附著在動(dòng)脈瘤的頸部，在準(zhǔn)備好后，您會(huì)在這里看到腹部，需要夾閉的動(dòng)脈瘤的腹側(cè)腹部，并且在顳葉的深處看到另一個(gè)M2分支。
而且，在手術(shù)過(guò)程中，我測(cè)量了幾個(gè)動(dòng)脈瘤夾的大小。首先，我以為我可以用彎曲的動(dòng)脈瘤夾來(lái)夾閉它，但我并不滿意，所以最后我決定對(duì)分叉處進(jìn)行夾閉重建，所以應(yīng)用多個(gè)夾，并為散發(fā)M2血管留下這個(gè)廣泛的基礎(chǔ)資質(zhì)。
這是第一個(gè)夾閉的應(yīng)用，如果您的腦海中有虛擬圖像，那么重要的是要弄清楚該動(dòng)脈瘤的腹側(cè)部分，分叉的腹側(cè)，然后再在這里重建第二次夾閉，然后再進(jìn)行第三次迷你夾閉。這是第一個(gè)片段捕獲到的腹側(cè)基部。
[12:27]
現(xiàn)在，我們又有了這兩種模式。您實(shí)際上仍然會(huì)擁有吲哚菁綠，因此仍會(huì)記錄黑白圖像吲哚菁綠。您仍然可以同時(shí)使用這兩種，但是在這里我們可以再次很好地看到增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，因此我可以繼續(xù)工作，可以探索所有在黑暗圖像中的復(fù)雜的血管。
你應(yīng)該有的東西，現(xiàn)在它來(lái)了。我們擁有了近紅外光譜技術(shù)，近紅外圖像，這是經(jīng)典的吲哚菁綠。你可以看到我的儀器是黑色的，以此來(lái)填充黑色，所以除非我有這種疊加的血管增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，否則我真的我不知道我在哪里。所以，我再說(shuō)一次，我認(rèn)為這是這項(xiàng)技術(shù)的一個(gè)真正優(yōu)勢(shì)，確保您在術(shù)后所有的血管都暢通無(wú)阻。
因此，CaptiView允許您在手術(shù)期間觀察熒光，如果您愿意，可以打開(kāi)或關(guān)閉熒光。這里是CaptiView中另一條血管的例子。
[13’39]
總之，我認(rèn)為我們有一個(gè)非常有趣的新技術(shù)，那就是現(xiàn)在將黑白圖像從增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)熒光圖像中分離出來(lái)，這可以在一張圖片中協(xié)調(diào)這兩種模式，而在之前，正如我所提到的，你必須離開(kāi)。這是一個(gè)實(shí)時(shí)圖像，你可以同時(shí)看到白光和熒光。
因此，它是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)并且是實(shí)時(shí)的，具有您從手術(shù)室顯微鏡欣賞到的全深度感知。它能讓你在這個(gè)領(lǐng)域保持定向，我認(rèn)為這很關(guān)鍵，我已經(jīng)在一些動(dòng)脈瘤病例中使用了它。我認(rèn)為這將是一個(gè)重要的附加工具，為其他病理如動(dòng)靜脈畸形。我認(rèn)為特別是在動(dòng)靜脈畸形中，你可以同時(shí)注射和工作，你可以在DAVF瘺管和在搭橋手術(shù)中，看到從動(dòng)脈的哪里進(jìn)入，從靜脈的哪里流出。
我認(rèn)為一個(gè)有趣的方面是腫瘤手術(shù)，我現(xiàn)在應(yīng)用的技術(shù)是一些腦膜瘤病例，我試圖保留通過(guò)的動(dòng)脈或重要的引流靜脈。實(shí)際上，您可以在手術(shù)過(guò)程中觀察所有這些血管是否完好無(wú)損，并且可以觀察它們是否通過(guò)或是否是腫瘤血管。我認(rèn)為這是對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的補(bǔ)充說(shuō)明。至此，我的演講結(jié)束了，感謝各位的傾聽(tīng)。"
轉(zhuǎn)錄視頻2
在血管神經(jīng)外科中對(duì)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)熒光的第一印象
“現(xiàn)在我們談?wù)摰氖窃鰪?qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)。我們可以看一下血管熒光，這是最開(kāi)始的視圖，背景是黑色的，血管會(huì)亮起來(lái)。但是現(xiàn)在突然之間，我們的血管亮了起來(lái)，但是我們?nèi)匀豢梢钥吹剿車拇竽X結(jié)構(gòu)，這是一種“頓悟"的效果。這是一種情感效果，因?yàn)槲覀兺蝗豢梢钥吹礁?，我們真的離我們認(rèn)為的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)更近了一步。
這是非常重要的，因?yàn)闉榱耸菇馄屎腿S結(jié)構(gòu)保持可見(jiàn)狀態(tài)，你必須看到它。盡管我們可以想象得到，但一旦你打開(kāi)血管熒光，解剖結(jié)構(gòu)的其余部分消失了，我們只能看到血管。
但是現(xiàn)在我們實(shí)際上可以在3D環(huán)境中保持定向，同時(shí)看到血管發(fā)亮，所以這對(duì)我來(lái)說(shuō)，至少對(duì)一個(gè)神經(jīng)血管外科醫(yī)生來(lái)說(shuō)，是一個(gè)巨大的優(yōu)勢(shì)和成就。
我們第一次使用它時(shí)，它就起作用了。因此，這不像是探索一種行不通的新技術(shù)，它馬上就起作用了，我認(rèn)為這是一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，因?yàn)樽鳛橥饪漆t(yī)生，您希望某些事情在外科手術(shù)中立即起作用。您不想嘗試，尤其是不想在患者身上試驗(yàn)。從一開(kāi)始就是如此。
我非常確信，這是對(duì)我們目前設(shè)備的一個(gè)非常重要的補(bǔ)充，我相信在未來(lái)，通過(guò)適當(dāng)?shù)难芯?，我們還可以證明使用像增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)熒光這樣的技術(shù)的*性。"

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