用于前列腺癌诊断的增强现实徒手实时针引导

根据美国疾病控制和预防中心的数据，前列腺癌是男性癌症死亡的第二大原因。诊断和治疗前列腺癌的标准方法之一涉及经会阴 (TP) 活检。这涉及将针穿过会阴壁来收集组织样本。

目前的 TP 活检方法通常包括术前 MRI 扫描和经直肠超声。然后将这些图像融合在一起并在监视器上显示给泌尿科医生，然后由他插入针头。可以徒手或通过基于网格的方法进行针头插入。然而，由于这种方法涉及在 2D 中可视化 3D 区域，因此针的可视化和引导可能具有挑战性。

为了解决这个问题，由美国国立卫生研究院李明博士领导的一组研究人员提出了一种基于称为HoloLens 的增强现实(AR) 系统的方法。在他们最近发表在《医学影像学杂志》上的论文中，研究人员报告了他们的 AR HoloLens 系统的准确性和有效性，该系统可用于将 MRI 和超声图像直接投射到患者身上，帮助将针引导到目标位置。

据李说，“目前的方法对他们有一定的局限性。机器人辅助引导成本高，增加了手术时间，而其他方法需要一定的针路，留出前列腺的外部。这些问题通过使用来解决HoloLens AR 系统，它为医生提供了使用徒手方法的能力。”

HoloLens AR 系统使用体积 3D 扫描(例如 MRI 扫描)为泌尿科医生创建患者视图。使用来自患者的参考数据，可以将 MRI 扫描正确地叠加到患者身上。然后将叠加图像输入泌尿科医生佩戴的 HoloLens 护目镜中，泌尿科医生不仅可以看到患者，还可以看到患者的 MRI，正确对齐。通过移动他们的头部，他们可以从不同的角度观看图像。HoloLens 还可以用于实时显示患者身上预先计划的针路、前列腺的目标组织以及针的位置。

研究人员使用 3D 打印模型测试了他们的 AR 系统的图像叠加精度和针头定位精度。徒手和计划路径引导方法都用于将针头引导到凝胶体模中。在此之后，研究人员记录了针头的放置错误。此外，他们还使用该系统将软组织标记物传送到人类骨盆模型的肿瘤上。

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