增强现实技术在脊柱神经外科中的应用趋势与临床价值：基于文献计量学的十年研究分析

本研究针对脊柱手术中解剖结构可视化不足的临床痛点，通过文献计量学方法系统分析了2013-2024年间增强现实(AR)技术的应用趋势。研究人员筛选PubMed数据库98篇文献，发现AR相关研究呈指数增长（2013年1篇→2024年28篇），美国主导研究产出。结果表明AR在器械导航和多领域应用方面取得突破，为提升手术精度和教育培训提供了新技术路径。

　　

在传统脊柱神经外科手术中，医生需要依靠二维影像资料在脑海中重建三维解剖结构，这种"脑内建模"过程既耗费精力又容易产生误差。尤其对于复杂的脊柱侧凸或椎管内肿瘤病例，毫米级的操作偏差就可能导致神经损伤或血管破裂。正是为了解决这一临床痛点，增强现实(Augmented Reality, AR)技术开始进入医学界的视野——它能够将CT/MRI重建的虚拟模型直接叠加到真实手术视野中，让医生"透视"看到藏在骨头下的神经和血管。

《World Neurosurgery》最新发表的这项研究，通过文献计量学方法系统追踪了AR技术在脊柱神经外科领域的发展轨迹。研究人员检索了2013-2024年间PubMed收录的267篇文献，最终纳入98篇高质量研究进行趋势分析。结果显示该领域研究呈现爆发式增长，年发文量从最初的1篇激增至28篇。美国以绝对优势领跑研究产出（占比37%），德国、瑞典等欧洲国家紧随其后。

研究采用文献计量学(Bibliometrics)和主题演化分析(Topic Modeling)方法，重点追踪了三个关键指标：年度发文趋势、国家/地区贡献度、研究主题演变。通过构建共词网络(Co-word Network)和战略坐标图(Strategic Diagram)，清晰呈现出AR技术从早期单纯的器械导航(如椎弓根螺钉置入)，逐步扩展到手术教育、远程协作等多领域应用的发展路径。

研究主题演变
2013-2016年的早期研究主要验证AR辅助椎弓根螺钉置入的可行性，准确率提升达92.3%。2020年后出现明显分化，32%研究聚焦AR与机器人辅助(Robot-assisted)技术的融合，28%探索其在微创手术(MIS)中的应用。

国家贡献度分析
美国麻省总医院和约翰霍普金斯大学组成核心研究集群，德国慕尼黑工业大学开发的AR²导航系统被引用频次最高（187次）。亚洲地区以韩国延世大学为代表，在AR联合术中超声方面取得突破。

技术成熟度评估
研究发现当前AR系统仍存在约1.2-2.4mm的配准误差，且23%的临床研究提到术野遮挡(Occulusion)问题。但采用光学透视(Optical See-through)技术的第三代AR设备，已将系统延迟控制在300ms以内。

这项研究揭示了AR技术在脊柱外科的三大演进规律：从单一工具到多模态集成、从实验室验证到临床常规、从外科医生独用到多学科协作。特别值得注意的是，2024年有15篇研究开始探索AR在手术教学中的应用价值，使用微软HoloLens^?的培训系统可使学习曲线缩短40%。尽管存在设备成本和法规限制等障碍，但AR技术显著提升了椎弓根螺钉置入的准确率（从84.1%→93.7%），在复杂翻修手术中优势尤为明显。

该研究的核心价值在于首次通过大数据揭示了AR技术在脊柱外科的演化路径，为未来研究方向提供了量化依据。正如作者指出，下一步需要开展更多前瞻性队列研究来验证AR对长期临床结局(如融合率、再手术率)的影响。随着5G网络和边缘计算(Edge Computing)技术的发展，远程AR指导手术可能成为突破医疗资源分布不均的新方案。