虚拟现实中的手术计划：系统性综述

虚拟现实（VR）在包括医学在内的各个领域产生了重大影响。这项由德国柏林夏里特医院的莫里茨·奎斯纳（Moritz Queisner）和卡尔·艾森特雷格（Karl Eisenträger）进行的系统性综述评估了VR在手术规划中的整合。他们的研究基于从2021年4月至2023年5月的详细文献检索，深入探讨了VR在手术背景中的实际应用和理论基础，引用了大量学术和临床来源。

虚拟现实在手术中的基础

这项探索的核心是利用虚拟现实提高术前规划的准确性和效率。传统的二维图像方法常常难以传达复杂的空间关系，而这些关系对于复杂的外科手术程序至关重要。虚拟现实的三维沉浸式环境提供了动态的替代方案，可以从各个可能的角度呈现解剖细节，并显著增强深度感知和空间意识。

进步与方法学

该综述概述了虚拟现实技术的各种进步，强调了通过头戴式显示器（HMDs）改善与医学影像数据的交互。这些设备允许外科医生实时操控图像，调整视角并深入探索身体结构，这对规划复杂手术至关重要。

实证证据

审查的研究中有相当一部分表明，虚拟现实不仅增强了对解剖结构的理解，还促进了更有效的手术规划和结果。例如，与传统成像技术相比，虚拟现实在手术规划中的应用经常导致手术方法的修改。这些变化得益于虚拟现实提供的增强视觉和空间数据，有助于确定最有效的手术路径和技术。

关于术前规划变化的回顾性研究
多项研究表明，虚拟现实（VR）可以提高术前规划的准确性。例如，Milano 等人报告说，将传统方法改为 VR 后，手术计划的一致性从 75% 提高到 95%。同样，van de Woestijne 等人发现，在 57% 的病例中，VR 导致了新的或修改后的术前计划。Thumerel 等人强调，VR 在胸壁切除术规划中的优越性，其结果比仅使用 CT 图像更为准确。
关于手术结果的回顾性研究
Steineke 和 Barbery 的研究指出，与使用传统 CT 扫描计划的手术相比，使用 VR 计划的手术所需时间显著减少，这表明 VR 规划的效率有所提高。
关于术前计划变更的前瞻性研究
Sadeghi 等人和 Bakhuis 等人的研究表明，VR 不仅在很大一部分病例中（分别为 40% 和 52%）改变了手术计划，还导致了更加保守和保留器官的决策。这表明 VR 可以提高手术干预的精确性，从而可能带来更好的患者结果。
关于手术结果的前瞻性研究
在培训环境中，VR 显示出潜在的优势，如 Staubli 等人的研究所示，使用 VR 培训的学员得分与使用传统方法培训的学员相似，这表明 VR 可以成为一种有效的培训工具。
案例研究和系列
这些研究经常强调 VR 在复杂手术案例中的作用。例如，VR 帮助在儿科患者中准确放置左心室辅助装置，通过清晰显示空间关系和潜在障碍，这在传统成像中很难实现。
比较研究
像 El Beheiry 等人和 Huettl 等人的研究表明，VR 能够比传统成像和 3D 打印模型更快更准确地识别和定位肿瘤和解剖结构。这表明 VR 提供了一种更有效的可视化工具，增强了外科医生准备和执行手术的能力。

总之，各种研究一致表明，虚拟现实技术不仅通过提供更清晰、更详细的解剖可视化增强了手术规划阶段，而且通过优化手术计划和培训方法对手术结果产生了积极影响。这些发现支持在手术环境中更广泛地采用虚拟现实技术，承诺提高手术的准确性、效率和结果。

挑战与未来方向

尽管取得了可喜的进展，审查指出了若干挑战。研究设计和使用的虚拟现实系统的异质性使得很难普遍化这些发现。此外，许多研究依赖于主观评估而非具体的临床结果，这可能会引入偏差。审查呼吁采用更标准化和严格的研究方法，以更好地评估虚拟现实在外科规划中的有效性。

技术考量

虚拟现实系统中使用的硬件，如HMD的分辨率和视场角，在外科规划体验的质量中起着至关重要的作用。这些技术规格的差异可能显著影响虚拟现实应用在临床环境中的可用性和有效性。该评论建议未来的研究应详细描述所使用的硬件和软件，以便于重复性和更好地评估技术。

临床意义和伦理考量

随着虚拟现实 (VR) 技术的不断发展，它们有潜力成为手术计划和培训的核心部分。然而，这也引发了关于患者安全和不熟悉此技术的外科医生学习曲线的伦理考量。必须在技术整合与传统外科培训之间找到平衡，以确保虚拟现实是增强而不是复杂化手术过程。

结论

本系统综述突出了虚拟现实（VR）在手术规划中的变革潜力，强调了其增强对复杂解剖结构的理解和提高手术精度的能力。然而，该领域仍处于发展初期，还需要进一步研究才能将VR完全整合到常规临床实践中。由VR增强的手术规划未来有望提高手术程序的效率并改善患者结果，这取决于对这些先进技术的严格评估和周密实施。

如需更多信息，请联系 info@medicalholodeck.com 五月 2024