看过很多科幻电影的小伙伴应该都看到过虚实之间的变幻莫测。那种不可思议是否惊呆了你呢?而VR及AR作为最早渗透医学领域的未来新技术，如今也大放光彩。这样“虚实之间”的混合现实(Mixed Reality, MR)技术应用于医疗领域的表现也可圈可点。

　　MR技术是在AR技术上的进一步发展，其结合了VR和AR的优势，通过在现实场景呈现虚拟场景信息，在现实世界、虚拟世界和用户之间搭起一个交互反馈的信息回路，将虚拟信息和真实世界融合而产生新的可视化环境，在新的可视化环境里物理和数字对象共存，并实时互动。

　　概念理解起来生涩难懂，那么简单来说就是，MR不同于VR的纯虚拟。形象来说，VR是，当卖火柴的小女孩划燃的一根火柴，哪怕赤脚站在冰冷街头，只要点(戴)燃(上)火(眼)柴(镜)，也便能享受温暖的壁炉和喷香的圣诞大餐;那么MR则必须在真实场景上混合叠加虚拟影像。可以说MR的奇幻之处就在于，虚实之间的变化。

　　目前来说混合现实技术应用于医疗领域还是相对少见的，这种设备在外科医生的手里不但是有利的手术工具，对于医生来说更是一份手术“进行指南”，本文将基于混合现实技术在外科手术的表现展开，详细介绍目前较为成熟的MR技术在医疗领域的实际应用。

　　该技术兴盛发展始于2017年。休斯敦德克萨斯大学健康科学中心(UTHealth)耳鼻咽喉、头颈外科主任Martin J. Citardi博士使用的TGS引导系统成为第一个获得FDA批准的用于鼻窦手术的系统。该系统将增强现实技术引入功能性内窥镜鼻窦手术(FESS)程序，并将术前计划与内窥镜图像合并，直接在手术监护仪上向医生提供实时手术指导。此后，微软(Microsoft)根据其混合现实眼镜——第一代HoloLens所开发的两款外科手术app也得到了FDA批准。上月，HoloLens第二代也已正式发布，目前，有一项进行中的临床试验正在进行，用以评估HoloLens在帮助外科医生以及放射科医生识别并治疗肿瘤的可行性。

　　科技不断发展，上述这类新兴工具从创造之初至今已经获得不小成就。该领域的公司下一步考虑的便是，如何在现有基础上进行产品的性能微调，使其更人性化地服务于临床环境。

　　微软HoloLens二代混合现实眼镜

　　HoloLens第二代MR眼镜对于医生以及生物学家来说，是一款“友好型”产品。克利夫兰诊所(Cleveland Clinic)生物医学工程师Karl West先生作为“体验官”亲身体验了一把二代HoloLens眼镜的绝佳性能，他表示：“当你戴上HoloLens眼镜时，就像看到了x光一样，可以看到病人的身体内部结构。”

　　当然HoloLens本身不具有x光扫描的功能，Karl West先生所看到的这些图像均来自患者术前CT扫描或核磁共振成像，图像通过头戴式显示器全息投影，与超声波和电磁跟踪设备相结合，这样生动的图像便有所呈现了。那么在真实的手术环境中，当医生看到这些图像，一切准备就绪后，他们便可以在患者周围走动，从不同的角度查看患者器官结构(如动脉、静脉、内部器官等)的三维全息图像。

　　这款“耳机”可能还有一个优点，便是医生可在进行手术时可以使用语音命令或手势动作，来放大图像或移动信息。HoloLens的应用或许会使其他手术仪器“黯然失色”，根据研究人员对其性能测试，该眼镜甚至能将患者的生命体征信息投射至医生的视野里。这就能使医生可以在真实的环境中更快、更有效、更精准无误地完成手术。

　　目前研究人员将HoloLens与Medview结合应用，旨在测试该技术在肝脏、肾脏和其他腹部肿瘤消融手术中的实际效果。Medbiew是一款人体3D解剖分析软件，内置数百个细致人体组织说明，为用户带来全面且详细的构造详解，各个部位的骨骼、肌肉都可以详细展现，在医学领域应用非常广泛。

　　术前规划平台SurgicalAR

　　除此之外，还有不少专家就“混合现实设备如何帮助揭示手术解剖结构”而展开了头脑风暴。一家来自纽约的初创公司Medivis，便是这场头脑风暴中的“佼佼者”之一，5月该公司基于HoloLens的全息成像产品SurdicalAR获FDA批准，这是该公司实现全息手术导航计划的第一步。

　　医生在进行手术时，肉眼看到的仅是患者器官或组织的二维图像，所有的组织病变也均是通过CT、核磁共振等形式呈现。当以3D图像为基础的全息手术计划推出后，对于医生来说术中管理也会变得相对容易可控，他们由此可以实时察觉患者的身体变化。到时，当患者正经历性命攸关的肿瘤切除手术，医生的进针点、进针角度，只能依赖其经验的时代便会过去。

　　Medivis创始人兼CEO Osamah Choudhry先生表示：传统的医疗成像是平面的，而全息可视化将为医疗可视化带来根本的突破，提高手术安全性和效率。

　　随着手术导航系统(Surgical Navigation)不断优化改善，目前对于设备商来说存在一个主要挑战——如何将术前检查数据与患者实际状况进行有效比对。医疗图像与患者最新身体状况的准确融合，是增强现实技术用于医疗程序的关键一步。Medivis解决方案是，在患者身上安装相关可被AR系统捕捉的追踪器。无论组织或者相关生物标记何时进行移动，算法都会进行实时调整，回传最新的患者的状况。

　　目前，Medivis公司旗下还拥有一款AR医疗教学平台AnatomyX。不过距离全息手术导航系统获批仍需时日。不管是MediView公司，还是Medivis，他们均希望实现这一目标，并在2021年之前将其产品推向市场。我们也由此期待一个全新的、更具远见的“外科世界”诞生，更好地辅助医生、造福患者。

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