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综述:从实验到必需:增强现实在神经外科中的演变角色(2012–2024)
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月16日 来源:Neurochirurgie 1.5
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这篇系统综述全面梳理了增强现实(AR)技术在神经外科领域从实验性工具到临床必需设备的演变历程(2012–2024年)。通过分析275篇最新文献,揭示了AR在神经导航(101篇)、教育(87篇)和脊柱手术(70篇)等子领域的爆发式增长,同时指出技术标准化和全球资源分配不均仍是未来挑战。
Abstract
近年来,增强现实(AR)技术已完成从实验室到手术室的华丽转身。硬件升级、算法优化以及与机器学习、机器人技术的协同创新,使其在神经外科领域实现了工作流无缝整合。最新数据显示,2022-2024年间相关研究数量呈指数级增长,仅神经导航应用就占据101项研究,较前期增长300%。
Introduction
当外科医生的视野与全息解剖图谱实时重叠时,手术刀的轨迹便有了"上帝视角"。这种科幻场景正是AR技术赋予现代神经外科的革命性变革。通过将MRI、CT等影像数据转化为动态3D全息投影,AR系统既能通过头戴设备实现"透视"效果,又能整合于手术显微镜光学路径,在保持术野完整性的同时提供亚毫米级定位精度。
Methods
严格遵循PRISMA指南的文献检索策略揭示:2024年单年发表量(115篇)已超过2012-2019年总和。值得注意的是,美国以53%的贡献率主导研究版图,而瑞士(18.55%)凭借精密仪器研发优势稳居第二梯队。
Results
• 技术演进:2020年后AR设备体积缩小80%,延迟时间从500ms降至<50ms
• 临床热点:脊柱手术领域增长率达420%,血管AR导航使动脉瘤夹闭时间缩短35%
• 教育创新:87项研究证实AR模拟训练使住院医师学习曲线缩短60%
Discussion
当AI算法开始预测AR投影的最佳视角,当力反馈手套能模拟肿瘤切除触感,这项技术正在重塑神经外科的每个环节。但隐忧同样存在:全球83%的AR手术设备集中在北美和西欧,非洲大陆仅占0.7%的临床研究份额。
Limitations
样本量偏小(60%研究病例数<50例)和缺乏长期随访数据(仅12%研究跟踪>5年)仍是证据等级的硬伤。更棘手的是,不同厂商的DICOM数据接口差异导致30%的临床中心遭遇系统兼容性问题。
Conclusion
从开颅钻孔的AR导航到脊柱螺钉的实时力反馈,这项技术正在书写神经外科的新范式。但真正的挑战或许在于:当技术鸿沟遇上医疗资源分配,如何让非洲的医学生也能通过智能手机获得与哈佛医学院同等的AR训练资源?
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