综述：结直肠癌手术中的数字技术：一篇叙述性综述

这篇综述系统探讨了数字技术（VR/AR/AI）在结直肠癌（CRC）全诊疗流程中的应用，涵盖术前规划（虚拟结肠切除术）、术中导航（UreterNet17 实时识别输尿管）及术后预后预测（AUC达0.8214 ），揭示了其提升手术精准度、减少过度治疗（降低21%不必要手术15 ）和优化患者体验（VR降低围术期焦虑）的潜力，同时指出术中AI技术尚需临床验证。

　　

摘要

数字技术正以虚拟现实（VR）、增强现实（AR）和人工智能（AI）等形式渗透结直肠癌（CRC）诊疗全流程。60项研究显示，这些技术贯穿筛查（虚拟健康助手提升参与度）、术前（VR增强患者沟通与焦虑管理）、术中（AI实时识别输尿管和神经）及术后阶段（AI预测并发症AUC 0.81³³
），同时覆盖病理评估（AI预测淋巴结转移敏感性93%¹⁴
）和医学教育（VR模拟训练）。尽管术前术后优势显著，术中AR/AI的临床效益仍需更多证据支持。

1. 引言

数字手术定义为"通过技术增强术前规划、手术执行及培训"，其范畴涵盖机器人手术、数据科学和AI。在CRC领域，技术进步催生了"虚拟结肠切除术"和"数字克隆"等概念，通过三维重建提升解剖认知。

2. 方法

2024年9月的系统检索纳入了60项研究，聚焦数字技术在CRC患者全周期管理中的应用，包括VR、AR、AI、移动健康（mHealth）和模拟训练。

3. 结果

3.1 术前阶段

患者体验：VR增强CT图像使医患沟通更高效，两款VR应用通过模拟暴露将患者焦虑降低30%^4,5
，生成式AI（GPT-4）可辅助解答患者疑问。
手术规划：3D血管建模发现31%患者存在副中结肠动脉⁷
；AI基于MRI的盆腔结构分割Dice系数达0.97¹⁰
，预测腹腔镜直肠手术难度准确率80%¹¹
。
息肉癌管理：AI分析内镜切除的T1息肉病理切片，较现行指南减少14%-21%不必要手术^14-16
。

3.2 术中阶段

AI实现实时解剖导航：UreterNet识别输尿管仅需143毫秒¹⁷
，神经识别模型使学员辨认准确率提升50%¹⁹
。AR全息投影（HoloLens2）展示血管肿瘤解剖，但未显著降低术者认知负荷²⁶
。AI分析吲哚菁绿（ICG）灌注曲线，预测吻合口漏优于人工判读²⁴
。

3.3 术后阶段

患者康复：VR健身游戏缩短住院趋势（p=0.06）³⁵
，mHealth应用iCanManage改善患者自我管理。
预后预测：AI整合临床与分子数据预测10年生存率⁵¹
，对并发症的预测AUC达0.81³³
。

3.4 培训

VR模拟器（LapSim）建立结直肠手术技能评估标准⁵³
，AI辅助神经识别显著提升学员术中表现¹⁸
。

3.5 筛查

动画虚拟健康助手（VHA）使非裔女性筛查率翻倍^59,62
，社会存在感和种族一致性设计是关键因素。

4. 讨论

数字手术面临三大挑战：

1. 技术局限：术中AI需解决标注数据量大（如81,760标签²³
   ）和缺乏临床结局验证的问题；
2. 伦理考量：训练数据不可逆性使用和医疗责任界定亟待规范；
3. 行业落差：医疗基础设施滞后于技术发展，需加强网络安全和存储能力。

类比航空业，从"玻璃驾驶舱"到自主飞行的演进提示：外科可能逐步实现AI辅助决策，但完全自主手术仍遥远。

5. 结论

数字技术正重塑CRC诊疗范式，其价值在术前决策和术后管理已获验证，而术中应用尚处探索阶段。未来需通过严谨临床转化，平衡技术创新与患者安全。