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徕卡神刀博览第19期|新型增强荧光在脑血管手术中能做什么 半年临床应用体会

神外前沿讯，2018年9月7日，中华医学会神经外科学分会第十七次学术会议（CNS2018）于山西省太原市举行（日程 中华医学会神经外科学分会第十七次学术会议）。

首都医科大学附属北京天坛医院神经外科/北京大学国际医院神经外科主任赵元立教授于9月8日中午在本次大会的徕卡卫星会上做学术报告《脑血管外科相关临床研究》

北大国际增强现实荧光手术视频，扫描上图二维码收看

演讲内容如下（手术视频、演讲整理和PPT均经演讲者本人审核并授权神外前沿发布）

神经外科的临床工作和其他基础学科结合，现在越来越多。目前，徕卡新型增强现实荧光技术在北京大学国际医院神经外科已经应用半年左右时间，通过这项技术的临床应用，可以进行影像的数据分析和临床相关研究。

增强现实荧光投射技术Augmented projection，如电影科幻片一样，开车时普通的做法是打开手机进行导航，增强投射是直接把导航投影到挡风玻璃上，像有些无人驾驶汽车已经有这些技术，只不过现在把这些技术引用到神经外科手术上。

ICG荧光造影很有用，但本身是黑白图像，而且不能投射到镜下，手术中看到可能是动脉瘤或者血管畸形时，需要注射完药一二十秒显影之后，扭头才能看到，然后再进行调整，不能在镜下同步操作。

视频1，扫描上图二维码收看

比如动脉瘤夹了一半，在黑白图像下，不可能看着屏幕就调夹子，血喷出来就什么都看不到了；但是在增强现实荧光下，不是说血管在打了药之后就变绿，而是在感应到血管的ICG信号，用特殊设计的高灵敏度多波长传感器同时捕捉ICG信号和彩色解剖图像信号，经过计算机图像处理再投射到镜下。就像传统摄像头使用RGB红绿蓝成像，而这种新的增强现实荧光采用的是四色成像，红绿蓝和荧光波段。

不是说荧光就是绿荧光，你可以把光线调成蓝色的、七彩的都可以；之所以调成绿色是因为人的感官对绿色最敏感。

增强投射就是把通过计算机处理后的荧光信号与彩色图像信号整合重新投射到解剖的表面，和汽车的原理一样，把导航的图像投射到挡风玻璃上。从你的眼睛看到的是两个信号的叠加，不是说血管流的血变绿。

我们想强调的是彩色投影和镜下图像融合，主要针对血管，以后的肿瘤荧光都可以应用这种投射技术。大家知道很多导航设备都可以实现基本的投射功能，把病灶虚曲线投到镜下，道理是差不多的。

[视频2  点击上图播放]这是后颅凹的手术视频，可以很清楚的血管分支、静脉和神经的关系等。

增强现实荧光投射技术直接在镜下提供了一个完整的视觉信息，最简单的理解是不需要扭头看，注射的药物是一样的，后台出来的信号也是一样的。ICG还是用吲哚菁绿，血管里有吲哚菁绿流过的地方就会发亮，把发亮的荧光信号和彩色图像信号捕捉下来整合重新投射到镜下。

这是不一样的体验感觉，更好的空间方向感受且动态实时图像。普通的镜下只能看血管亮或者不亮，没有办法在这种情况下操作。荧光投射的情况下周围是亮的，可以调整动脉瘤夹或者临时阻断血流后发现远端不亮了。

在有荧光激发的情况下能同时进行手术操作，全幅的荧光信息保持一致性。对噪音进行过滤，聚焦重要荧光区域。软件优化方面，在实际操作过程中还需要临床和厂家进行沟通和调节的。就像ICG刚刚出来时，国外在大的医院临床实验试用后，根据专家手术实际经验再进行调整，更适合医学临床的需要。

有荧光的地方就自动投射成绿色的，荧光强度需要进行调节以获得满意的荧光效果。

我们使用增强现实荧光投射技术仅半年时间，还在积累病例的过程中，包括动脉瘤、血管畸形、脑血管搭桥等，这些血管性的手术用这些技术与ICG相比最大的好处是ICG打完药后需要观察血管是否畅通，镜下造影后需要扭头观察，根据回放结果再来进行调整，而增强现实荧光投射技术在镜下动态实时成像，不需要做过多的调整，这从技术上还是一个很有用的改进。

总结

第一、影像学的新技术以及融合光学、磁共振和电生理等监测技术使得神经外科从单一的解剖结构影像引导下手术，发展成集结构、功能、神经纤维束、血管、代谢、灌注、脑电为一体的多模态影像引导手术模式，也带动着神经外科向精准医学迈进；

第二、增强现实技术与影像学技术的结合将产生积极深远的影响；

第三、密切关注相关学科研究最新进展，每一个新技术的诞生必然带来新的研究方向和研究课题；

第四、多学科交流和合作是学科发展的必然趋势

演讲者简介

赵元立 教授，首都医科大学附属北京天坛医院神经外科主任医师、博士生导师，2015年起兼任北京大学国际医院神经外科主任。 1996年毕业于中国协和医科大学八年制医学专业，获得医学博士学位。此后一直在北京天坛医院神经外科工作。主要从事脑血管外科，颅脑肿瘤和创伤的临床工作及基础研究。包括脑动脉瘤、脑血管畸形，以及各种颅脑肿瘤的手术治疗。1998年入选北京市科技新星计划，2000年当选为北京市卫生系统先进个人。2003年以来三次作为课题组成员获得国家科技进步二等奖。目前承担多项国家自然科学基金等科研项目。