《Journal of Pediatric Surgery》：VIRTUAL REALITY–ENHANCED FOR PREOPERATIVE ANATOMICAL ASSESSMENT OF ABDOMINAL NEUROBLASTOMA: A COMPARATIVE STUDY WITH CONVENTIONAL CT IMAGING
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目的：准确的肿瘤解剖评估对于神经母细胞瘤手术规划至关重要。本研究旨在评估患者特异性虚拟现实（virtual reality, VR）模型是否较常规计算机断层扫描（computed tomography, CT）影像能提高术前解剖评估的准确性。方法：研究人员从9
目的：准确的肿瘤解剖评估对于神经母细胞瘤手术规划至关重要。本研究旨在评估患者特异性虚拟现实（virtual reality, VR）模型是否较常规计算机断层扫描（computed tomography, CT）影像能提高术前解剖评估的准确性。方法：研究人员从9例腹部神经母细胞瘤患者的CT扫描中分割出患者特异性VR模型，并将其导入内部开发的VR应用程序。11名小儿外科医生（其中5名顾问医师，6名注册医师）独立评估常规CT影像与VR重建，以评估血管及器官受累情况、影像定义风险因素（image-defined risk factors, IDRFs）及手术策略。解剖准确性依据国际神经母细胞瘤手术报告表（International Neuroblastoma Surgical Report Form, INSRF）中记录的手术中结果进行量化。研究人员采用Likert量表收集主观评分，并运用混合效应模型及非参数统计方法进行分析（p<0.05）。结果：VR显著提高了总体解剖准确性，平均提升12.4个百分点（95%置信区间（confidence interval, CI）8.5–16.3；p<0.0001）。血管受累（+12.5%，p<0.001）、器官受累（+9.6%，p<0.01）以及IDRF识别（+13.7%，p<0.0001）均观察到改善。顾问医师与注册医师在VR辅助下的解剖准确性改善程度相似。VR并未显著改变手术计划决策或预测的肿瘤可切除性。外科医生报告称，使用VR较CT在解剖理解与手术规划方面信心更高（p<0.001）。VR平台在可用性、融入术前规划流程以及感知临床价值方面均获高度评价。结论：与传统CT扫描相比，VR提高了外科医生的解剖评估准确性与信心，凸显了VR在复杂腹部神经母细胞瘤术前评估中作为常规影像学检查有益补充的潜力。
神经母细胞瘤是起源于神经嵴衍生交感肾上腺祖细胞的儿童实体肿瘤，占儿童癌症的7%–10%以及儿童癌症相关死亡的近15%。高风险组患者需在诱导化疗后接受手术切除，但该手术出血风险高且易损伤周围结构，因此准确的术前评估至关重要。国际神经母细胞瘤风险组倡导基于影像的分期系统，纳入20项影像定义风险因素（image-defined risk factors, IDRFs）以评估肿瘤与周围解剖的关系。传统横断面影像（如计算机断层扫描（computed tomography, CT））以二维图像堆叠呈现复杂三维结构，要求外科医生在脑中重建空间关系，这种过程受观察者经验影响较大。虚拟现实（virtual reality, VR）通过提供一个完全沉浸式的计算机生成三维环境，使医生能够直观地操作和探索患者特异性解剖重建，可能克服上述局限。然而，目前VR在儿童肿瘤外科的临床效用证据有限，且多基于主观评估。为此，研究人员开展了一项对比研究，旨在定量评价VR是否较常规CT影像更能提高腹部神经母细胞瘤解剖评估的准确性，并探讨经验级别差异。
研究人员从伦敦大奥蒙德街儿童医院（Great Ormond Street Hospital for Children, GOSH）回顾性选取9例于2022年1月至2024年12月期间接受神经母细胞瘤切除术的患儿，所有患者均具有术前影像及完整的手术记录表。研究人员利用CT扫描数据进行图像分割并构建患者特异性三维VR模型，随后将模型导入内部开发的VR平台。共有11名小儿外科医生（5名顾问医师，6名注册医师）参与评估，他们在随机化顺序下独立审阅CT影像与VR重建，并将评估结果与术中记录进行对比。主要结局为解剖评估准确性，采用线性混合效应模型进行分析；次要结局包括手术计划一致性、预测可切除性以及主观评分。
本研究的关键技术方法包括：患者CT数据以医学数字成像与通信（Digital Imaging and Communications in Medicine, DICOM）格式导出，使用Mimics软件进行分割，包括阈值分割、区域生长、掩膜填充、形态学操作及手动编辑，重建出肿瘤、主动脉及其主要分支、下腔静脉、门静脉、肾静脉、肾脏、肝脏及脾脏等结构；分割结果由具有12年经验的儿科放射科顾问医师审查校正；优化后的三角网格模型导入VheaRts平台，参与者使用Oculus头戴式显示器进行交互操作；采用结构化的国际神经母细胞瘤手术报告表（International Neuroblastoma Surgical Report Form, INSRF）作为术中金标准；统计分析运用线性混合效应模型、Fisher精确检验及Wilcoxon符号秩检验，以p<0.05为显著性阈值。
解剖评估方面：在主要混合效应模型共180次观察中，VR评估的整体准确性显著高于CT，平均提高12.4个百分点（95%置信区间（confidence interval, CI）8.5–16.3；p<0.0001）。所有9例病例准确性均有所提升，范围从+1.3到+42.6个百分点。病例间变异性（标准差13.4）大于外科医生间变异性（标准差4.8），提示肿瘤复杂性对准确性的影响超过医生个人经验。基线准确性在顾问医师与注册医师间无显著差异，且未观察到VR效果与培训级别的交互作用。分层分析显示，VR在血管受累评估方面提高12.5个百分点（p<0.001），在器官受累评估方面提高9.6个百分点（p<0.01），在IDRF识别方面提高13.7个百分点（p<0.0001）。其中IDRF识别的改善幅度最大，表明VR特别适用于分析复杂的肿瘤–血管关系。
手术计划评估方面：总体一致性分析显示CT与VR评估间的外科医生共识水平相当，提示VR未显著改变术前规划（Wilcoxon检验p=0.75）。手术入路（腹腔镜或开腹）及切除起点在两种模式间高度一致，均偏好开腹手术、选择脐上横切口、从肿瘤主体侧开始并由尾侧向头侧分离。VR与CT相比，选择主动脉（43.3%对48.2%）和下腔静脉（27.8%对30.6%）作为起始分离血管的比例略有增加（χ2=7.38，自由度2，p<0.05），而手术报告显示实际分离通常始于髂血管。在暴露与游离技术方面无显著差异（p=0.81），Mattox游离法在两种模式中最常被选择。预测肿瘤可切除性在CT与VR间无显著差异（p=0.426）。值得注意的是，在NB02病例中，两种模式均高估了可切除性，该患者因广泛浸润最终接受了次全切除，而两组平均预测可切除性均约为87%。NB02也是唯一有外科医生在VR审阅后认为肿瘤不可切除的病例。
影像模式评价方面：VR在解剖理解清晰度及手术规划信心方面均显著优于CT（Fisher精确检验，p<0.0001及p<0.001）。VR的表面效度高分（4–5分）比例由CT的54/92提升至82/86（p<0.0001），内容效度高分比例由55/92提升至82/86（p<0.0001），表明外科医生认为VR更真实且提供更多临床有用信息。感知病例难度在两种模式间无显著差异（p=0.313）。VR平台本身在易用性、工作流整合、整体用户体验及临床价值方面均获高度评价。
讨论部分指出，VR改善解剖评估准确性的结果与既往研究一致，特别在血管受累及IDRF评估中最为显著。然而，解剖理解提升未转化为手术计划或可切除性预测的实质改变，这可能是因为神经母细胞瘤手术策略已高度标准化。VR的益处在顾问医师与注册医师间保持一致，提示肿瘤复杂性而非医生经验是决定VR价值的关键因素。该研究存在若干局限性，包括单中心小样本、模型创建耗时长、VR模型仅包含邻近肿瘤的分割结构（未包括胰腺和肠系膜）、以及未纳入放射科医生评估。结论翻译如下：沉浸式VR三维重建与常规CT影像相比，提高了外科医生对腹部神经母细胞瘤术前解剖评估的准确性，但未显著改变拟议手术策略。总体而言，研究结果支持VR作为腹部神经母细胞瘤解剖评估的有价值补充工具。进一步技术改进，包括完善分割与多模态集成，以及更大规模的前瞻性对比研究，将有助于确定解剖理解的提升能否转化为手术决策或患者预后的改变。
