儿童由于体型小、解剖变异性和疾病罕见性,呈现独特的医学挑战,这使得诊断、外科规划和术中决策特别具有挑战性。空间成像、虚拟现实和增强现实提供了强大的工具,便于理解复杂的解剖结构,从而实现更精确的程序规划和执行。这些技术有潜力降低术中风险并改善儿科外科各个专业的治疗结果。
关于手术规划和专业临床使用的重要通知
用于手术规划和术前专业应用的专门功能是 Medical Imaging XR PRO FDA 独有的。此版本尚未发布。有关发布日期的信息将很快在此处公布。
Medicalholodeck 目前正在进行所需的 FDA(美国食品药品监督管理局)和 CE(欧洲合格认证)认证流程。我们的团队正在努力确保完全符合所有监管标准,我们预计 Medical Imaging XR PRO 很快将在美国和欧盟上市。
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Yang W, Xu Y, Wang Z, Ye M, Chen R, Da M, Qi J (2025) 虚拟现实辅助儿科胸腔镜肺段切除术术前规划:回顾性研究。BMC Pediatrics.
报告描述了儿科外科医生如何使用 Medicalholodeck 的虚拟现实医学成像支持先天性肺畸形儿童的胸腔镜肺手术术前规划。通过将 CT 扫描转换为交互式、患者特异性 3D VR 模型,外科医生能够比传统 2D 或标准 3D 成像更好地理解肺段、病变和关键血管之间的空间关系。
这些沉浸式模型用于提前规划手术途径并在手术团队内部讨论病例。在一系列儿科胸腔镜肺段切除术中,基于 VR 的规划帮助外科医生更自信地导航复杂解剖结构,避免对重要结构的损伤,并完成所有手术而无需转换为开刀手术。独立资深外科医生确认,VR 模型比传统成像单独使用提供了更清晰的解剖洞察。
Zalepugas D, Buermann J, Senkel S, Schmidt N, Ziegler AM, Kurz R, Schmidt J, Feodorovici P, Arensmeyer J (2025) 实时体积渲染的3D成像在沉浸式虚拟现实(VR)中用于先天性胸廓畸形(CTM)婴儿手术规划的潜力。《计算与结构生物技术杂志》。
文章 显示沉浸式 VR 可视化低剂量 CT 扫描改善了先天性胸部畸形儿科病例的手术规划。虽然低剂量 CT 减少了辐射暴露,但它使 2D 中的解剖结构更难解释。将这些扫描转换为患者特异性 3D VR 模型为外科医生提供了比标准 CT 图像更清晰的器官和畸形空间视图。
结果显示,VR 导致更准确的诊断和更精确的手术决策,包括几个病例中治疗策略的变化。外科医生识别出 2D 成像中遗漏的解剖细节,在经验较少的临床医生中观察到最强的益处。文章得出结论,VR 在保持低辐射暴露的同时实现了高质量的手术规划。
患者解剖的 3D 可视化 在 VR 中越来越广泛应用于医学各个领域,包括儿科手术,以增强术前规划。这些工具使外科医生能够以轴向、矢状面和冠状面查看关键结构,提高对复杂解剖的理解。AI 算法的集成简化了分割过程,减少了识别异常和周围器官所需的时间。
外科医生使用 3D Slicer 创建婴儿胸腹部器官的分段模型,以识别右肺叶中的腔性病变。他们还使用该工具可视化青少年患者的解剖结构,调整胰腺和邻近器官的不透明度,以检查假乳头状肿瘤周围的更深层结构。这种方法使他们能够更清楚地理解关键结构之间的空间关系,从而规划解剖。
荷兰的研究人员采用了一个 结合 VR 和 AI 的系统,用于先天性肺手术的术前规划。一位儿科外科医生和一位放射科医生首先审查了五位患者的支气管血管解剖 2D CT 扫描,然后将其与 VR 中查看的相应 3D AI 分割模型进行比较。虽然两位专家在常规成像中正确定位了受损肺叶,但沉浸式 VR 可视化揭示了更多受影响的肺段。因此,在三个病例中,他们选择了肺段切除术而不是全肺叶切除术。
虚拟现实在儿科神经外科中越来越广泛应用,以改善对大脑结构之间复杂空间关系的理解。神经外科医生应用 VR 来 优化手术轨迹 针对五名深部脑损伤靠近关键血管和纤维束的儿童。2D 成像被转换为 3D 模型,使外科医生能够首先规划从颅骨表面到病灶的“自上而下”轨迹,然后从病灶下方或内部探索“自下而上”或“树冠”视图,以识别替代或更安全的路径。这些 VR 飞行穿越使他们能够调整入口点,避免关键解剖结构,并优化手术通道。
儿科患者的胸壁肿瘤切除术通常需要切除肋骨,这可能导致影响呼吸和活动能力的畸形。尽可能保留健康组织需要精确的肿瘤定位和细致的手术技术。增强现实技术使外科医生能够 将患者特异性 3D 数据投影到切口前解剖结构上 通过注册解剖标志点并在八名患者中促进准确的肿瘤定位。AR 引导的位置随后通过手动触诊和胸腔镜检查进行验证。随后的尸体研究证明了切口后表面匹配方法的 feasibility。
儿科护理越来越受到沉浸式技术的增强,这些技术改善了可视化和手术精度。通过集成 3D 医学数据,这些工具提供了更清晰的解剖理解,并支持更明智的决策。这些解决方案的持续开发有望为儿童提供更安全、更高效、以患者为中心的护理。
Medicalholodeck 与安全的医院系统集成,提供 PACS 访问、符合 HIPAA 标准的数据处理和全面的患者数据安全。它可在立体 3D 显示器、VR 头显、移动设备和标准 Windows 系统上运行,从而在医院、教室和培训中心实现灵活使用。
手术规划的专门功能仅限于 Medical Imaging XR PRO。目前,Medicalholodeck 仅可用于教育用途。该平台正在进行 FDA 和 CE 认证,我们预计 Medical Imaging XR PRO 很快将在美国和欧盟市场上市。
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