《CardioVascular and Interventional Radiology》：Feasibility and Usability of Head-Mounted Display Augmented Reality During Routine Radiological Interventions: The Prospective AZURION-AR Study
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目的：评估AZURION-AR增强现实（AR）医疗设备在日常临床环境下的常规介入放射学（IR）手术中的可行性、可用性及感知工作负荷。
材料与方法：这项前瞻性、单中心、单臂可行性研究纳入了6名介入放射科医生，共完成34例AR辅助的血管性和非血管性手术。AZURI
目的：评估AZURION-AR增强现实（AR）医疗设备在日常临床环境下的常规介入放射学（IR）手术中的可行性、可用性及感知工作负荷。
材料与方法：这项前瞻性、单中心、单臂可行性研究纳入了6名介入放射科医生，共完成34例AR辅助的血管性和非血管性手术。AZURION-AR系统在操作者的视野内投射虚拟显示器和触摸屏界面。术后结构化访谈和标准化5点李克特问卷评估了可用性（系统可用性量表SUS；每项1–5分，最高100分）、工作负荷（NASA任务负荷指数NASA-TLX；每个维度0–21分）和图像质量（1–5分）。
结果：在整个手术过程中持续使用头戴式显示器（HMD）的有20例（58%）；平均佩戴时间为40分钟[范围5–140分钟]，而平均手术时长为59分钟[范围20–240分钟]。平均SUS评分为64.5 ± 11.1，表明可用性中等且操作者间差异显著。平均NASA-TLX评分为7.6 ± 1.4，反映工作负荷可接受。平均图像质量评分为3.5 ± 0.6，不同手术间变异性较大。在血管性和复杂引流手术中评分趋于较低，反映了努力程度和挫败感增加、解剖细节减少、空间分辨率有限以及电池耗尽和信号延迟等技术问题。
结论：AZURION-AR医疗设备在常规介入放射学手术中被证明是可行的，并获得了普遍认可的人体工程学优势。尽管可用性中等，但在图像分辨率、技术可靠性和电池续航方面的局限性需要在实现可靠的常规临床应用之前进行进一步改进，尤其对于需要高空间分辨率和精细解剖评估的手术。
研究背景与目的
在介入放射学（Interventional Radiology, IR）的日常临床工作中，患者体位、C形臂及其他设备的摆放位置变化多样，常常限制操作者查看显示图像和控制系统的能力。这迫使操作者将注意力从无菌区域移开，导致工作效率低下并引发人体工程学挑战，长期影响操作者的健康与生产力。此外，床边系统控制并非总能轻易触及，常需工作人员协助进行图像和系统操作。增强现实（Augmented Reality, AR）技术有望通过虚拟显示屏将数字内容叠加到物理环境中，并结合手势和语音控制实现免触无菌交互，从而解决上述问题。然而，此前大多数关于AR在IR中应用的研究集中于教育目的或在人工模拟环境（如体模）中进行，来自真实血管造影套房的临床证据仍然匮乏。因此，本研究旨在评估AZURION-AR医疗设备在真实世界环境下的放射介入手术中的应用，评估其可用性、人体工程学、临床工作流程整合及影像数据可视化效果。
研究方法与技术
这是一项在荷兰圣安东尼乌斯医院开展的前瞻性、单中心、单臂可行性研究。纳入标准为在血管造影套房由至少5年经验的委员会认证介入放射科医生执行的常规血管性和非血管性手术。排除标准包括佩戴矫正眼镜（隐形眼镜除外）、色盲或斜视等视力障碍、急诊手术及涉及孕妇或哺乳期妇女的手术。研究设备为飞利浦医疗系统开发的AZURION-AR医疗设备，它结合了专有医疗软件与商用硬件：AR头戴式显示器（HMD）（微软HoloLens 2）、一台服务器PC和一个Wi-Fi路由器。该HMD可将实时影像数据投射为虚拟2D监视器及虚拟触摸屏模块，操作者可通过注视、手势和语音命令进行交互。主要终点为系统可用性量表（System Usability Scale, SUS）评估的感知可用性；次要终点包括图像质量（5点李克特量表）和操作者工作负荷（NASA任务负荷指数NASA-TLX，涵盖六个维度，各0–21分）。所有不良事件和设备不良反应均被记录。
研究结果
设备使用情况
2020年12月14日至2022年2月22日期间，6名介入放射科医生完成了34例AR辅助手术。平均HMD佩戴时间为40分钟（范围5–140分钟），平均手术时长为59分钟（范围20–240分钟）。所有手术均在开始时装戴HMD，其中20例（58%）实现了全程连续使用，最常见于活检和肾造口术。不完全使用的原因包括技术问题（图像质量或可视化受限6例、电池耗尽5例、AR内容消失2例、连接丢失2例）、语音命令识别差（1例）及患者特异性解剖限制（2例）。
图像质量
34例手术的平均图像质量评分为3.5 ± 0.6。针引导干预（活检和消融）得分最高，平均为4.0；血管手术得分最低，为2.8 ± 0.6，其中多达50%的操作者认为AR图像质量不足。反馈指出空间和对比度分辨率受限，在半透明叠加层下对细小血管的感知困难，且有色护目镜在昏暗光线下降低了真实世界的可见度。
系统可用性与工作负荷评估
平均SUS评分为64.5 ± 11.1，表明AR集成的可用性中等。6名放射科医生中有5人评分达到可接受水平（SUS≥50），一人低于阈值（48分）。项目层面分析显示，易用性、信心和学习性获得积极评价，而在系统集成、工作流程一致性和技术限制方面变异性较大。平均NASA-TLX评分为7.6 ± 1.4，总体工作负荷可接受。较高的努力程度（8.6 ± 6.7）和心理需求（9.2 ± 6.9）主要与启动、充电后处理及误触发的姿势或语音识别有关；挫败感（7.2 ± 2.5）与眼干涩、眩光和频繁重新定位相关；体力需求较低（5.8 ± 2.3），未报告颈部或头部不适、头晕或恶心。
讨论与结论
本研究表明，AR集成在多种真实IR手术中被评为中等有利，证明了技术可行性。性能因手术类型而异：针引导干预（如活检和肿瘤消融）获得最有利的评价，而需要更高空间分辨率、复杂靶向或运动适应的手术（如血管介入、引流和肾造口术）评分较低。感知的人体工程学优势是该系统的主要优点，持续的线内成像使操作者能够更灵活地调整位置并改善操作姿势。然而，研究也发现了若干局限：HMD图像质量是最常见的限制因素，尤其在需要精细解剖细节的手术中；系统就绪性问题（启动问题、意外重启、误识别）增加了精力和心理负担；约2.5小时的电池续航不足以支撑连续手术。这些局限限制了AR的持续使用。
研究结论为：在真实血管造影套房条件下，跨多种手术和操作者的AR集成被评为中等，证明了技术可行性，但整个手术过程中的持续系统使用率存在差异。AR在针引导干预中表现最佳，但在需要精细解剖评估和复杂靶向的手术中一致性较差。可用性和感知人体工程学获得积极评价，但在工作流程一致性、技术性能和图像质量方面存在变异性。这些发现突显了AR集成在真实IR实践中的潜力和当前局限，支持为进一步临床应用进行改进和针对特定手术的适配。
