Magic Leap分享：AR+超聲技術(shù)如何改善臨床醫(yī)療

　　超聲引導(dǎo)存在非常重要的醫(yī)學(xué)意義。活檢、胸管插入、硬膜外注射、腰椎/慢性疼痛阻滯、導(dǎo)管放置和腹腔鏡消融需要識(shí)別特定的解剖結(jié)構(gòu)或腫塊，然后插入針頭以達(dá)到所需的目標(biāo)。為了判斷針頭在組織中移動(dòng)時(shí)的目標(biāo)和軌跡，臨床醫(yī)生通常會(huì)采用超聲成像，并通過監(jiān)視器查看內(nèi)部結(jié)構(gòu)和器官。

　　然后，超聲引導(dǎo)又有著什么樣的自身挑戰(zhàn)呢?新興的AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)又能有何幫助呢?日前，Magic Leap撰文進(jìn)行了專門的介紹：

　　對(duì)于這類手術(shù)，盡管超聲引導(dǎo)與徒手技術(shù)相比具有更好的效果，但超聲圖像引導(dǎo)在以下方面存在重大限制：可視化和工效學(xué)�？梢暬�：臨床醫(yī)生可能無法實(shí)時(shí)確定目標(biāo)(如腰椎、病變、腫塊等解剖結(jié)構(gòu))與針頭之間的空間關(guān)系。這令精確引導(dǎo)針頭變得困難，需要臨床醫(yī)生多次嘗試以觸達(dá)目標(biāo)，從而給患者帶來疼痛和不適，并且可能導(dǎo)致非期望結(jié)果，例如腫瘤的錯(cuò)誤分類或血管或神經(jīng)的誤定位和刺透。 工效學(xué)：在進(jìn)行手術(shù)時(shí)，臨床醫(yī)生必須將目光從手術(shù)部位移開以查看超聲圖像。這意味著需要“交替注意”，從而可能帶來手眼協(xié)調(diào)方面的挑戰(zhàn)，降低操作效率，并增加出錯(cuò)的風(fēng)險(xiǎn)。這種要求同時(shí)會(huì)增加工作場所受傷的風(fēng)險(xiǎn)，如肩部、頸部和背部疼痛。

　　所以，AR如何解決超聲圖像引導(dǎo)的局限性呢?

　　增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)可以將一組將數(shù)字3D內(nèi)容疊加在我們的視場之中，并允許我們直接與內(nèi)容交互。這種技術(shù)提供了改進(jìn)當(dāng)前超聲引導(dǎo)技術(shù)的真正潛力。

　　當(dāng)將超聲換能器配準(zhǔn)患者的解剖結(jié)構(gòu)時(shí)，支持AR的頭顯可以將由計(jì)算機(jī)生成的3D超聲圖像直接疊加到醫(yī)生視場之中。通過將圖像直接疊加到患者的解剖結(jié)構(gòu)，再配合光學(xué)設(shè)備追蹤的幫助，臨床醫(yī)生可以更好地精確定位目標(biāo)。另外，使用支持AR的頭顯，臨床醫(yī)生在手術(shù)過程中不需要把頭轉(zhuǎn)向監(jiān)視器，這有助于減少臨床醫(yī)生的認(rèn)知負(fù)荷，改善工效學(xué)，并實(shí)現(xiàn)更好的準(zhǔn)確性。

　　能夠增強(qiáng)超聲引導(dǎo)操作的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)已經(jīng)顯示出富有前景的結(jié)果。當(dāng)對(duì)超聲引導(dǎo)+AR系統(tǒng)與純超聲引導(dǎo)進(jìn)行比較的評(píng)估表明，從針活檢到腰麻硬膜外注射再到腹腔鏡肝臟消融的一系列手術(shù)的精度和成功率都有所提高。

　　AR與超聲集成的下一步是什么?

　　支持增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的頭顯和超聲技術(shù)之間可以實(shí)現(xiàn)更大程度的集成，特別是將光學(xué)追蹤和與頭顯兼容的超聲換能器集成，這可以大大裨益針頭追蹤，以及數(shù)字信息融合，允許高分辨率增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖像(例如患者先前的CT掃描)與低分辨率超聲圖像相結(jié)合。這對(duì)于基于精確性的用例尤其有益，例如向腫瘤部位遞送藥物。

　　隨著技術(shù)的發(fā)展，結(jié)合AR和人工智能的系統(tǒng)不僅可以實(shí)時(shí)指導(dǎo)臨床醫(yī)生，并且可以在手術(shù)過程中糾正針頭軌跡。