复旦研发增强现实神经导航系统 精确定位颅内肿瘤

中新网上海10月24日电 (记者 陈静)随着ipad在患者不同身体部位上方的移动，屏幕上会随之产生出相应的图像，并最终锁定患者颅内肿瘤的具体位置，引导医生实现对肿瘤的‘精确手术’。在即将举行的2013年中国国际工业博览会上，复旦大学数字医学研究中心主任宋志坚教授及其团队展出这一最新研发成果。据知，这一成果在国际数字医学领域尚属首创。

脑肿瘤等脑部疾病严重危及患者生命安全，而颅脑手术是治疗该类疾病的最直接有效的方法，但风险极高、难度极大。颅脑它不仅要求术者将肿瘤完全切除，还要求对重要神经结构进行精确保护、免受损伤。临床实践表明，传统的手术方式很难完全实现这一目标。事实上，目前，约有20%的病例，在颅脑手术后存在肿瘤残留或引发偏瘫、失语等后遗症。因此，医生们急需一位兼具“透视眼”和“放大镜”功能的高超“引导员”，为手术刀精确“制导”，对肿瘤精确“打击”。

据介绍，神经导航技术，又被称为无框架立体定向导航技术或影像导向外科，是立体定向技术、现代影像学技术、人工智能技术和微创手术技术结合的产物。神经导航系统能对虚拟的数字化影像与神经系统实际解剖结构之间建立起动态关系，即，不仅能精确扫描和定位神经系统内部的结构和情况，还能将这些数据通过直观、影像的方式在系统的显示器上实时反映给使用人员，建立颅脑内的三维空间定位和术中实时导航功能，从而不间断地给神经外科医生反馈手术过程，从而实现精确引导的目的。

据介绍，即使当前国际上最先进的神经导航系统，由于核心部件——光学定位仪自身精度很难掌控，导航系统存在定位误差，故不能真实反映开颅后病人脑组织形态随时间变化的情况。宋志坚说，“人脑是一个活的器官，神经导航系统还应该是一全方位的用于颅内手术的脑功能监测仪，这样的大信息量才能满足临床需求。”

宋志坚率领其课题组历经8年艰辛，研制成功的高精度神经外科手术导航系统，具备了独特的三大“法宝”：一个能够对术中脑变形进行实时矫正的系统；可以在神经导航系统中准确显示脑白质传导束位置信息及示踪情况的技术，可在导航手术中实时告知医生当前操作是否会对脑白质传导束造成损伤，避免产生不良影响；具备了针对大范围、多目标的光学动态跟踪技术。

关于系统的终端，宋志坚团队最终，将神经导航系统“移植”到ipad上，开发出了2.0版的增强现实神经导航系统。这位专家打了一个比方，“平板电脑就像一把无形的刀，无论移动到身体的哪个部位，都会将这个区域‘切’开，显示在平板电脑屏幕上，从而可以显示出病患部位的不同的脑部截面图像和相关临床所需的信息。”

据悉，宋志坚团队开发出的国产高精度神经外科手术导航系统，已经取得了令人满意的临床效果。至今中国有近40家医院推广应用该系统，并在该系统的协助下，成功实施了包括胶质瘤、脑膜瘤、血管瘤、骨纤维结构不良、齿状突畸形等在内的高难度神经导航手术逾1万例。

临床实践证明，该系统可提高脑肿瘤的影像学完全切除率86.7%，降低术后并发症12.1%，这一成果已经使中国神经外科学技术跻身于国际先进行列。