混合现实MR技术结合方体定位,破解脑血管微创手术定位难题
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脑血管病在我国乃至世界上死残率已经排到第一位,随着银发经济到来,其发病率逐步递增,经济负担和社会影响力巨大。目前,脑出血治疗手术是朝向微创方向发展,但面临着定位的复杂性和定位误差等难题。而通过混合现实MR技术,与方体定位结合起来,则带来了意想不到的效果。
在第四届南渡江智慧医疗与康复产业高峰论坛上,上海医科数博医疗科技有限公司的创始人 孙树杰教授进行了题为《混合现实MR脑出血智能微创手术系统》的演讲。
脑出血微创手术挑战:定位困难
当前,脑出血外科治疗正朝着微创化方向不断发展。微创手术的核心目标在于尽可能减小开颅范围,以有效解除血肿对脑组织的压迫与破坏。然而,我国目前多数医疗机构仍处于传统开颅手术阶段,尚未全面迈入精准微创时代。
在此背景下,行业面临若干突出痛点:首先,病灶定位复杂性尚未得到有效解决。尽管已有导航系统辅助定位,但其临床应用仍存在显著局限。一方面,现有导航设备价格昂贵——进口神经外科手术机器人售价高达上千万元,国产设备也普遍在五百万元左右,导致其难以在县级及以下医院普及;另一方面,定位精度不足问题尤为突出。由于颅骨表面存在凹凸不平的解剖结构,导航系统在路径规划和实际穿刺过程中易产生较大偏差,临床实测最大定位误差可达5厘米。对于如脑干出血等高风险区域(脑干体积仅约拇指大小),如此大的误差极易造成灾难性后果。
此外,即便在大型三甲医院配备有高端导航或手术机器人,这些设备往往因操作流程复杂、学习曲线陡峭而难以真正融入常规手术流程。许多情况下,设备仅作为“形象工程”存在,用于提升医院等级形象或支撑更高收费标准,而非切实服务于临床精准治疗。
因此,在缺乏可靠导航支持的情况下,大量手术仍依赖“盲探式”操作——医生需通过开颅后反复探查来寻找血肿位置,过程如同“打井盖”般粗放。这种非精准干预方式即使造成毫米级的脑组织损伤,也可能引发严重的术后神经功能障碍,给患者带来巨大痛苦与不良预后。
综上,亟需发展成本可控、操作简便、定位精准的新型微创技术体系,以真正推动脑出血手术向安全、高效、普惠的方向迈进。
混合现实技术结合方体定位,破解定位难题
在孙树杰教授的领导下,上海医科数博医疗科技有限公司的团队近年来积极推进医疗领域的数字化转型,其核心优势主要体现在两个方面:智能学习与可视清创。
一、智能学习:构建大规模临床数据生态
作为神经外科转化医学团队的负责人,孙树杰教授目前组织了一个超过2000人的跨学科协作网络。其中,约三分之一成员为全国各大医院的神经外科主任或副主任医师,另三分之一来自近300位具有产业背景的企业家。此外,其学生群体达五六千人,覆盖全国3000余家医疗机构,包括海南省在内的多地医院均已深度参与。
这一庞大的临床与学术网络为其构建了强大的智能学习基础。通过高效收集真实世界病例数据,上海医科数博医疗科技有限公司已实现上千乃至上万例病例的快速积累与分析,显著提升了算法训练效率与模型泛化能力,为精准诊疗提供了坚实支撑。
二、可视清创:微型化成像技术的突破
在手术可视化方面,上海医科数博医疗科技有限公司聚焦于微型镜头的研发。随着芯片尺寸不断缩小,可视镜头也得以持续微型化。目前上海医科数博医疗科技有限公司已成功研制出直径仅为1.2毫米的微镜头,并初步探索将其集成于血管内介入导管前端的可能性——未来若芯片技术进一步发展至0.01毫米甚至纳米级别,将有望实现真正的“血管内可视化治疗”。
三、混合现实与多臂机器人协同手术
在手术实施层面,传统方式往往需通过较大切口(通常超过5厘米)、耗时约5小时,且不可避免地损伤周围脑组织以清除血肿。而上海医科数博医疗科技有限公司开发的智能手术系统融合了混合现实(MR)技术与多臂机器人协同定位,实现了虚拟与现实的深度融合,支持三维精准导航。
以脑干出血为例,借助该系统,手术切口可缩小至仅3毫米,手术时间大幅缩短。近期我本人完成的一例手术,从开始到结束仅用时5分钟。在费用方面,传统治疗在上海平均花费约20万元(医保报销约8万元),而采用上海医科数博医疗科技有限公司的技术后,患者总费用可控制在3万元以内即可出院。这充分体现了智能技术的核心价值:不是让医疗更复杂,而是更简单、更高效、更经济,前提是疗效可靠、成本可控。
上海医科数博医疗科技有限公司的定位系统基于“方体”空间坐标体系,急诊患者仅需一次CT扫描,即可实现毫米级精度的立体定位,极大提升了手术准备与执行效率。
结语
目前,上海医科数博医疗科技有限公司的相关技术已完成从研发到产业化的闭环布局。
值得一提的是,尽管该技术最初面向神经外科开发,但在实际应用中发现其在骨科领域潜力更为广阔。例如,在骨科手术中进行钉道规划与置钉操作时,系统同样可实现毫米级精度。整套设备硬件成本(含AR眼镜)不足5万元,结合软件与耗材后,具备极高的性价比和可推广性。





