清華長庚醫院創新開展混合現實引導下骨科手術

　　近日，記者從北京清華長庚醫院獲悉，該院骨科運動醫學中心創傷骨科團隊聯合清華大學生物醫學工程系王廣志教授團隊，通過利用混合現實引導下術中精準目標定位、三維目標精準重建、3D Slicer-AR高性能術中協作導航系統開發等技術，成功為一名患者實施了混合現實導航下的髖臼、骨盆骨折經皮微創固定手術。患者術后復查的X線與CT影像均顯示骨折復位和固定良好，且手術切口僅有不到3厘米。

　　據了解，患者因騎電動車時不幸發生車禍前往清華長庚醫院就診，被診斷為右側髖臼骨折、右側髂骨骨折、左側踝關節骨折。髖臼骨折是一種高能量所致的復雜損傷, 因其創傷重、關節不穩定，髖臼骨折位置深、周圍解剖結構復雜、不容易進行復位操作，手術出血多，也往往被譽為創傷骨科治療的“皇冠”。

　　傳統的髖臼、骨盆骨折手術治療方案是需采用前、后聯合入路，分兩次手術進行，其手術時間長、創傷大、出血多、風險高、恢復慢、并發癥多。清華長庚創傷骨科團隊此次開展的經皮微創骨盆內固定術，是要在避開周圍密集的血管、神經的基礎上，精密設計螺釘的置入通道，使其走行在狹窄的骨性通道中間并且垂直于骨折平面，從而發揮最好的治療效果。而在手術過程中，如果能夠透過患者的皮膚和肌肉讓醫生“看到”患者的骨折情況，從而精準定位螺釘的位置和方向，“皇冠”難題將迎刃而解。

　　創傷骨科團隊決定使用與王廣志教授團隊共同研發的混合現實骨折修復定位導航系統，該系統將虛擬的三維圖像與真實的手術場景相結合，借助這套系統可實現術中可視化術前影像與規劃手術入路、輔助術中C形臂擺位，解決了手術中定位、配準、渲染、多軟件平臺交互等一系列難題，還減少了術中透視次數，保證手術的精確實施。

　　在該院潘勇衛主任醫師的指導下，創傷骨科團隊在術前對患者的髖臼骨折影像進行了討論分析，并根據骨折情況進行了特異性手術規劃，為患者設計螺釘通路。在手術執行過程中，該院趙喆副主任醫師通過該設備實現在手術中全程“看到”術前重建的骨盆影像、骨折位置和規劃螺釘置入的位置與姿態，并且通過提示信息指導術中C形臂擺位，在透視下精確地置入了兩枚術前規劃好的螺釘。

　　據了解，混合現實（MR）是一種可以在真實空間顯示虛擬物體的技術，將真實世界和虛擬世界混合在一起，頭顯通過重新繪制現實世界，再疊加虛擬信息，使虛擬信息能夠與重繪的現實世界進行交互，實現虛擬與真實之間的部分保留、自由切換。通過將術前影像與規劃內容顯示在手術區域，讓醫生直觀理解即將執行的手術過程與手術目標，在術中可以在患者身體原位精確顯示骨折狀態和術前規劃內容，引導術中透視設備擺位，并大量減少手術輻射劑量，提升手術效率的同時，也提高了手術的精確性和安全性。