导语
当医生在手术过程中拥有透视功能，手术会变成什么样子？
经皮肾镜取石术(PCNL)是泌尿外科常用的手术技术，该手术尽管技术较成熟，但患者术后容易出现感染、出血等并发症，加重脏器损伤等问题，一直该类手术中最大的潜在风险。
目前为规避这类风险，业界通过科技赋能手术操作、探究新技术在该领域的应用来谋求解决方法，全息影像在PCNL手术中的应用就是其中的一种。
No.1
传统模式下PCNL手术的3大难点
1.术者视觉局限
在经皮肾镜碎石术手术的过程当中，目标肾盏、较大血管不可见等问题时常发生，在传统采用超声引导的方式来观察患者的肾脏的方法下，展现的是一个二维图像。因此，找到合适的角度和位置进行穿刺，精准构建取石通道。这一操作能够十分精准的穿刺到目标肾脏上，往往依赖于外科医生自己的空间想象能力，术者视觉受限为手术增加了许多不必要的风险。
2.工具局限
传统超声图像受限于超声机机器状态的影响，超声机使用年限过高等问题均会导致呈现画质质量不高、模糊不清等问题，增加手术风险，例如穿刺位置不佳找不到结实、穿刺到肾盂造成大量出血等问题。
简言之，二维图像难以展现三维的空间关系，医生学习理解困难，易造成一定的手术风险。
3.经验局限
外科手术非常依赖于术者经验，而受到前两项局限的影响，外科医生在PCNL手术的学习需要大量的手术经验，导致这项技术的学习曲线较长，基层医生难以开展该项手术。
No.2
医学影像学的发展和进步
以及全息影像在PCNL手术中的应用
医学影像学是放射学在医学领域中的名称，它利用某种介质，例如超声波、X光等，将人体组织结构以影像的方式呈现出来，让医生可以对患者的身体情况进行判断。
随着科技的不断发展，医学影像学在医疗程序中占有重要地位，它也带动了我国临床医学的发展与进步，因此，需要探析医学影像学的进展对临床医学的影响作用，以此作为我国临床医学的发展契机，从总体上提升我国医学水平。
随着医学影像学的不断进步，除了X线、超声、CT等二维呈现形式，时空关系更明确的三维彩超也广泛应用于医学领域。
但总体来说，在CT机制上构建的三维模型相对较粗糙。
如今，三维图像已经广泛应用于医学治疗领域中，而我们也已经进入了一个具备全息影像能力的三维可视化模型时代，其中两类有代表性的三维模型绘制方式不得不提。
其一是体绘制构建的医学3D模型
体绘制是将三维空间的离散数据直接转换为最后的立体图像，而不必生成中间几何图元(面绘制需要)，其中心思想是为每一个体素指定一个不透明度，并考虑每一个体素对光线的透射、发射和反射作用。因此体绘制能够更好的展示三维模型的空间体细节。
因此，体绘制构建的医学3D模型其显示的核心是光的强度值。
体绘制构建的医学3D模型图
其二是面绘制构建医学3D模型
面绘制3D模型的突出特点在于具有强大交互性，从观感上来说，面绘制构建的医学3D模型相较于体绘制更加美观、精致。
面绘制构建的医学3D模型
从技术手段角度来讲，面绘制是通过对一系列二维图像的分析处理还原了分析目标的三维形态，并以表面的方式显示出来。
这一模型有几点好处；
1.方便临床医生在模型上进行旋转、拆分、局部透明化、局部隐藏等再加工。
2.面绘制模型具有很强的交互性功能，能够参与到外科手术的术中导航中。
利用面绘制方法绘制的三维模型投射到PCNL的手术过程中的内窥镜图像
该特性使全系影像技术可以通过术前的视觉配准、追踪等功能应用于PCNL手术过程中，实现对术中导航的作用。
No.3
全息影像技术应用于PCNL手术中的应用
通过全息影像技术，我们可以精确的展示肾脏中血管与肿瘤的毗邻关系，如下视频所示：
通过对这一信息的掌握术者在术前就可以对于肿瘤的切除路径做出预判，并且在手术中对手术的切除路线进行实时指导。
不规则结石案例
而针对肾结石尤其是结石较大、形状不规则的患者来说，通过术前了解集合系统个体化的解剖特点及结石分布，对于PCNL术中穿刺肾盏的选择、如何避开血管避免出血等问题就有了答案。
从左至右分别为：肾盏、结石三维形态；规划穿刺路径；规避穿刺风险示意图
在术前由医生利用二维码或者定位贴来进行手术中的引导穿刺。
在手术中通过HoLoens眼睛将全息模型投射在患者身上，并通过定位贴或二维码进行视觉配准，达到虚拟骨骼器官与真实人体相融合的效果，据了解，通过视觉配准、调试后，虚拟模型与人体融合的偏差仅在3毫米左右。
而通过这一方式进行手术，相当于给予了术者和助手一双透视眼，帮助他们规避掉因经验、仪器等因素造成的手术困难更好的完成手术。
No.4
全息影像对基层、年轻医师
培养中的起到的重要作用
近年来，3D建模形式也广泛应用于年轻医师的培养、医患关系教育等方面。
而对于PCNL手术中空间想象能力不足、影像学理解不到位这一年轻医师们普遍头疼的问题，依靠“一双透视眼”就可以帮助医护人员打破时空的界限，将复杂的内容简单化，有利于年轻医师尽快掌握这门技术。
一方面缩短了年轻医师在该项技术上的学习周期，另一方面该项技术的应用可以更好的帮助基层医疗机构补齐技术短板，对于基层医疗机构开展PCNL手术项目提供可能性。
“目前全息影像在PCNL手术中的应用还在临床研究阶段，但其在术前规划等方面已经获得了业界专业人士的广泛认可。”北京大学首钢医院吴阶平泌尿外科医学中心副主任医师汪磊表示。
来 源 / 华医网
图片及视频来源 / 北京大学首钢医院副主任医师汪磊提供
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