复旦大学研发首款增强现实神经导航系统

神经导航系统主机

    “通过ipad呈现的增强现实神经导航系统就像我们在抗战片中看到的地雷探测器，随着ipad在患者不同身体部位上方的移动，屏幕上也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’。” 复旦大学数字医学研究中心主任宋志坚教授这样概括他领导团队所开发的增强现实神经导航系统。

    在即将举行的2013年中国国际工业博览会上，宋志坚教授将和他的团队展出他们的这一最新研发成果。在数字医学领域，这一成果在国际上尚属首创。

神经导航系统：颅脑手术不可或缺的“引导员”

    众所周知，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。

    为了解决颅内精确定位、精确手术的问题，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”。而神经导航系统，就是基于这种需求逐步发展而来。

    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。换言之，他不仅能金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。

    然而，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，导致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。“人脑是一个活的器官，不像死的野外空间，神经导航不能仅像GPS那样光反映颅脑内的位置信息，还要随时能够反映各种不同功能传导束的位置信息，以及它们和脑功能和脑肿瘤间的相互关系，”宋志坚老师解释，“换言之，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。”