《Animals》：Extended Reality for Image-Guided Small Animal Surgery: Current Evidence, Clinical Applications, and Future Directions
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图像引导手术已成为现代兽医外科不可或缺的组成部分，其利用计算机断层扫描（CT）、磁共振成像（MRI）、超声检查（US）和透视等先进影像学模态。近年来，扩展现实（XR）技术作为增强图像引导手术流程的新兴工具而备受关注，能够提升三维解剖理解、手术导航及术中决策能力
图像引导手术已成为现代兽医外科不可或缺的组成部分，其利用计算机断层扫描（CT）、磁共振成像（MRI）、超声检查（US）和透视等先进影像学模态。近年来，扩展现实（XR）技术作为增强图像引导手术流程的新兴工具而备受关注，能够提升三维解剖理解、手术导航及术中决策能力。尽管XR在人医领域已获得显著重视，其在兽医外科中的应用仍处于早期阶段。本叙述性综述旨在全面概述XR技术在小动物外科中的现有证据，尤其关注其与术前及术中影像学模态的整合。研究人员检索了PubMed、Scopus和Web of Science数据库中截至2026年5月发表的相关文献，使用了与扩展现实及小动物兽医外科相关的术语组合。纳入的研究包括原创论文、病例报告、预试验研究、技术报告及综述，涵盖临床、实验或基于模拟的应用。尽管多项研究探讨了XR技术在兽医教育、解剖训练及诊断影像教学中的应用，但评估其在临床外科实践中直接应用的调查研究相对较少。潜在应用已在骨科、肿瘤科、神经科、心血管科及微创手术中得到描述。关键在于，目前可获得的同行评审证据仅限于犬科患者，未发现符合条件的猫科研究。现有证据表明，XR是一项新兴技术，在犬科手术规划、图像引导操作及外科训练方面具有潜在应用价值。未来需要开展前瞻性临床研究，以确定其临床有效性、成本效益及对外科结局的影响。
1. 引言
图像引导手术依赖于将影像数据整合至外科工作流程中，使临床医生能够在手术前后可视化解剖结构和病变。先进的影像模态如CT、MRI、US、透视及CT血管造影为小动物医学提供了互补信息。尽管这些技术取得了进展，外科医生仍需将二维影像信息转化为三维解剖理解。扩展现实（XR）作为涵盖虚拟现实（VR）、增强现实（AR）及混合现实（MR）的总称，旨在弥合医学影像与手术执行之间的差距。在人医领域，XR已被广泛研究于神经外科、骨科、心血管介入等领域，而在兽医领域，其应用仍有限，现有综述主要聚焦于教育和解剖教学。本综述旨在全面概述XR在小动物图像引导手术中的当前应用、与影像模态的整合、局限性及未来发展。
2. 材料与方法
本叙述性综述遵循叙述性文献综述的方法学原则，检索了PubMed、Scopus和Web of Science数据库截至2026年5月的文献。关键词组合包括“扩展现实”、“虚拟现实”、“增强现实”、“混合现实”与“兽医”、“犬”、“狗”、“猫”、“外科”、“导航”、“介入”等。纳入原创论文、病例报告、预试验、技术报告及英文综述，优先考虑描述XR在临床小动物手术中应用的文献。由于临床研究数量有限，涉及XR手术模拟和操作训练的出版物也被纳入。本研究未进行系统性筛选方案、荟萃分析或标准化偏倚风险评估。
3. 结果
文献检索显示XR在兽医领域的出版物数量不断增长，但多数集中于教育、解剖可视化和模拟训练，直接临床应用的描述较少。所有相关文献均局限于犬科研究，未发现符合条件的猫科研究。临床研究主要分为三类：临床犬科研究、实验犬科研究及模拟或教育研究。
3.1 扩展现实在犬科手术中的当前应用
3.1.1 扩展现实用于术前手术规划
术前规划是目前XR在犬科手术中最成熟的应用。Stoner等人报道了立体三维可视化用于评估五只犬的房间隔缺损，改善了心内解剖感知。Saunders等人展示了CT血管造影衍生的沉浸式三维可视化用于评估犬动脉导管未闭形态。Cupido等人首次报道了完整的XR工作流程用于复杂先天性血管异常的管理，证明了临床可行性。
3.1.2 扩展现实用于术中导航和手术引导
术中XR仍处于早期开发阶段。Tipirneni等人评估了AR智能眼镜用于空间追踪和术中标注，结果显示AR辅助可视化提高了精度。Zhou等人开创性地评估了AR辅助机器人系统用于下颌骨截骨术，平均入口误差和靶点误差分别为1.04±0.19 mm和1.22±0.24 mm。Li等人研究了AR导航系统用于肺结节定位，实现了精确的术前定位。George等人开发了MR荧光引导手术平台，用于犬头颈部肿瘤治疗，将荧光信息投影至术者视野。
3.1.3 模拟与训练作为临床转化的桥梁
XR在教育中的应用更为广泛。沉浸式VR环境可用于腹腔镜和内窥镜操作的重复练习。Fransson等人的比较研究表明AR模拟器在评估复杂技能方面优于VR系统。Hunt等人的随机对照试验显示，将立体VR应用整合到传统课程中并未显著改善学生的手术表现。这些教育应用复制了XR辅助手术的数字工作流程，有助于获取可直接迁移至图像引导手术的技能。
3.1.4 当前临床证据
现有临床证据仍然非常有限，大多数研究侧重于技术可行性而非患者中心临床结局。研究范围涵盖解剖可视化、术前规划、术中图像引导等，但总体以探索性为主。
4. 讨论
本综述显示XR技术已进入兽医外科领域，但临床实施仍处于早期阶段。教育应用与临床应用之间存在不平衡。人医与兽医之间存在显著差距，原因包括市场规模较小、复杂手术数量少、多学科团队缺乏等。准确配准是主要技术限制，尤其是在软组织手术中。生成患者特异性三维模型耗时费力，高昂成本限制了推广。未来需开展前瞻性多中心临床试验，改进配准算法，推动人工智能自动化分割，并加强多学科合作。
5. 结论
扩展现实正在成为犬科图像引导手术中一项潜在有价值的技术，能够将传统二维影像转化为沉浸式三维环境，改善解剖理解和手术决策。当前证据显示了在术前规划、术中引导、图像引导干预及外科教育方面的前景，但临床采用仍有限。广泛实施需要稳健的前瞻性临床研究、标准化工作流程及技术进步。
