美国医疗机构SNI基于HoloLens 2创新神经外科手术规划

　　112年来，美国医疗机构Providence Swedish Neuroscience Institute一直致力于改善每一名患者的健康和福祉，而他们拥有各专业领域的优秀医生和护理人员。

　　Providence Swedish Neuroscience Institute共设有七个园区，每年为来自世界各地的数千名患者提供服务。这家机构所为脑血管疾病患者提供全面、协调的护理，如脑动脉瘤和中风、脑肿瘤和脊柱等问题。

　　科技是Providence Swedish Neuroscience Institute加强患者护理能力的驱动力，而他们基于微软HoloLens2的创新项目侧重于用混合现实优化神经外科规划工作流程。Providence Swedish Neuroscience Institute的斯蒂芬·蒙特斯(Stephen Monteith)现在正与微软混合现实合作伙伴Medivis负责这项工作。

　　1. 用混合现实重新构想神经外科手术

　　如果在手术之前能够进一步深入了解患者的解剖和病理，这会为医生提供多少帮助呢?增强现实或混合现实等扩展现实技术会在多大程度上影响高度复杂的外科手术的效率和成本呢?

　　当微软的混合现实合作伙伴Medivis展示了一种直接在医生视场呈现直观数据的方法时，蒙特斯开始思考上面两个问题。Medivis的方法提供了患者大脑的交互式3D全息版本，允许用户选择移除颅骨等数字元素，从而有效地规划出不同的手术方法来移除病变。

　　如今，神经外科医生通常需要执行涉及大脑和脊柱的复杂手术。由于全息技术的解剖结构和病理学都非常精确，可以优化开颅手术，蒙蒂思显然在重点考虑通过患者的全息孪生进行演练。混合现实在医疗环境中的案例可能性吸引了这位神经外科主任，并促使成Providence Swedish Neuroscience Institute选择了Medivis Surgical AR软件。蒙蒂思的目标是量化这种专门技术在加强研究和术前手术规划时对患者护理的影响。不过，他同时需要一个关键的要求：协作。

　　2. 转变远程协作以优化患者结果

　　3D可视化提供了前所未有的患者数据视图，但如果外科医生无法与另一位同事分享，相关见解就难以发挥最大价值。Providence Swedish Neuroscience Institute作为一所医学研究机构取得成功的其中一个原因是，医生在培训之间可以交流知识和经验。所以，将协作作为手术计划过程的一个组成要素非常关键，尤其是专门从事高度复杂的脑血管和脑部手术科。

　　由于专家(或患者)的当面咨询是一项昂贵的投资，团队马上提议了采用微软Teams。通过Medivis Surgical AR+HoloLens 2，蒙蒂思和他的同事可以轻松地参加会议，并在复杂的手术之前探讨可能的手术方法。所述方案提供的交互式3D模拟协作给参加同一Teams会议的任何人带来了患者解剖和病理学的逼真演示。这同时允许大家更真实地感受到混合现实的魅力。

　　3. 优化HoloLens 2的手术策略和计划

　　Providence Swedish Neuroscience Institute现已将经FDA批准的Medivis Surgical AR与HoloLens 2用于支持78名患者的术前计划。总体目标是使用3D数据可视化和远程辅助来改变患者护理，优化手术结果，提高神经外科医生的教育水平，以及缩短手术时间。

　　3.1 缩短护理时间

　　当阿拉斯加安克雷奇的一名患者患上了动静脉畸形时，附近的原住民医疗中心马上对其进行紧急手术。遗憾的是，当地医院没有进行最终手术所需的资源。患者随后被送往西雅图的Providence Swedish Neuroscience Institute以接受手术。在途中，患者数据以数字化发送并加载到HoloLens 2端的Surgical AR。当患者到达医院时，蒙蒂思医生和他的团队已经制定了紧急手术策略。这种对患者数据的快速访问，加上对患者病理的深入了解，使得团队能够快速有效地执行手术，从而挽救了患者的生命。

　　3.2 优化手术策略

　　在另一位患有高度复杂动静脉畸形的患者身上，蒙蒂思面临着两难的境地。通过手术切除的风险非常高，患者可能会因手术而出现严重的神经功能缺损。所以，他希望确保在术前采取正确的策略，从而快速有效地执行手术，同时尽量减少失血。

　　为了提高手术的成功率，蒙蒂思选择等待，直到拿到HoloLens 2。这款设备允许他创建患者大脑的全息孪生，并模拟多种方法来探索潜在的优势或缺陷。最后，蒙蒂思成功地将手术时间缩短了数个小时，因为他能够确定移除病变的最佳切入点。

　　3.3 增强的培训体验

　　作为Providence Swedish Neuroscience Institute培训下一代神经外科医生任务的一环，在完成传统的住院培训后，神经外科研究员将有机会与专业神经外科医生一起学习。他们需要根据真实的患者数据提出一种外科手术方法，然后由经验丰富的神经外科医生进行批评。在HoloLens 2的支持下，蒙蒂思和其他人现在可以为逼真的手术排练提供便利，邀请研究员对全息患者进行手术。这种身临其境的体验已成为研究员们通过反复尝试学习的安全有效方式，并帮助他们获得关键的、可能挽救生命的技能。

　　4. 使用Medivis Surgical AR重新定义个性化护理

　　蒙蒂思正在向Providence Swedish Neuroscience Institute的其他科室介绍HoloLens 2和Surgical AR。现在，医生不再局限于传统的2D屏幕，而是活灵活现地将数据和图像呈现在眼前。从术前规划的角度，向神经外科学员传授高度复杂的技能，运行模拟并测试特定手术方法的有效性等等，这为一系列新机会打开了大门。