神经外科需要极高的精确度和对复杂解剖结构的深刻理解，通常是在高风险条件下进行的。外科医生必须整合大量的影像和程序知识，以规划和执行安全的手术干预。沉浸式技术，如空间成像和虚拟现实，为神经解剖学的详细三维可视化提供了工具，以支持空间理解，增强规划，并改善这一具有挑战性领域的培训。

从2D到3D：增强解剖学洞察

虚拟现实平台，如Medicalholodeck，使神经外科医生能够将患者的CT或MRI数据转换为3D模型，并在沉浸式环境中将其可视化。这些模型不仅保留了2D影像中的所有关键信息，还可以在虚拟空间中旋转、缩放或切片。这促进了对神经结构的解剖学理解，并解决了2D扫描存在的持久问题——即需要在脑海中重建复杂的解剖结构。

An illustrative rendering depicting a surgeon exploring virtual reality to create a perioperative plan. Of note, is the feasibility to access a perioperative planning environment in an office space. The instrumentation extends from T9-Pelvis https://doi.org/10.4103/jcvjs.jcvjs_48_23

一个外科团队使用Medicalholodeck分析了患者脊柱及其周围解剖结构的空间关系。通过探索不同的角度，该团队能够确定最安全的手术通道并预测潜在的障碍。这种额外的术前洞察力最终增强了对手术方法选择的信心，并支持在脊柱翻修手术中进行更精确的执行。

颅脑全息图

与VR类似，AR可以支持手术规划，但其将虚拟数据叠加到真实环境上的能力使其在术中特别有价值。这项技术使神经外科医生能够规划切除前庭神经鞘瘤的最佳方法，这是一种良性但因接近关键神经血管结构而具有挑战性的肿瘤。在手术过程中，3D颅脑模型被投影到患者的解剖结构上，增强了对这些关键结构的空间感知。这种可视化确认了所选的手术方法，验证了切口位置，并在考虑邻近血管的同时帮助优化了患者体位。

Target placement with AR, where the patient’s CT scan can be observed in the coronal view. https://doi.org/10.3390/brainsci14101025

AR也可以应用于脑肿瘤，如脑膜瘤和室管膜瘤。在三例神经外科手术中，外科医生受益于3D患者特定的叠加图像。这种实时引导实现了更准确的肿瘤定位，促进了更安全的解剖，并提高了手术执行的信心，有助于最大限度地减少并发症并获得良好的术后结果。

(A) AR view showing a real-time CT scan. (B) Craniectomy assisted by augmented reality. (C) Total resection of the lesion. https://doi.org/10.3390/brainsci14101025

从沉浸式到触觉模拟

VR或AR中的手术培训课程正越来越多地融入医学课程，因为它们增强了技能转移和程序信心。为了进一步改善练习和学员参与度，一个研讨会将AR移动应用程序与3D打印的解剖模型相结合。在第一阶段，住院医师选择了神经外科手术方法，并在3D模型上通过AR指导排练了每个步骤。在第二阶段，他们在物理3D头骨模拟器上执行了相同的程序，每个步骤都由资深神经外科医生评估。住院医师报告说，这种混合培训加深了他们对神经解剖学的理 解并提高了技术技能，强调了其作为神经外科教育标准组成部分的潜力。

(A–E) Training steps. (A) Training laboratory set up; (B) suturing exercise; (C) augmented reality (AR) for craniotomy and approach planning; (D) dura opening on the pterional approach simulator box; (C) microscopic intradural phase through pterional approach with gentle brain retraction; (E,F) microscopic exploration and dissection through pterional approach of the carotid artery, optic nerve, and sylvian vessels. https://doi.org/10.3389/fsurg.2022.862948

患者教育

许多神经外科疾病的复杂性可能让患者难以完全掌握，这可能导致医患沟通中的误解。虚拟现实通过提供交互式3D环境来解决这个问题，这允许患者在准确的空间背景下探索自己的解剖结构。当与外科医生的指导相结合时，这种方法增强了患者对其诊断的理解，增加了对计划手术的信心，并加强了知情同意过程。

沉浸式技术提供增强的3D可视化和空间理解，有利于神经外科医生规划和指导各种程序。它们还支持医学学员获得技术技能，并帮助患者更好地了解他们的病情。总体而言，这些工具正在提高手术精度，改善结果，并丰富整个神经外科实践的教育。

如何开始

Medicalholodeck 与安全的医院系统集成，提供 PACS 访问、符合 HIPAA 标准的数据处理和全面的患者数据安全。它可在立体 3D 显示器、VR 头显、移动设备和标准 Windows 系统上运行，从而在医院、教室和培训中心实现灵活使用。

手术规划的专门功能仅限于 Medical Imaging XR PRO。目前，Medicalholodeck 仅可用于教育用途。该平台正在进行 FDA 和 CE 认证，我们预计 Medical Imaging XR PRO 很快将在美国和欧盟市场上市。

有关更新、监管新闻、可用性或问题，请联系 info@medicalholodeck.com。