介入性疼痛医学中的VR

一项由...团队在《临床医学杂志》上发表的新病例系列 Weill Cornell Medicine 生动展示了虚拟现实如何显著提升介入性疼痛管理中的术前规划效果。

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复杂病例的沉浸式可视化

慢性疼痛治疗如外周神经刺激（PNS）、神经阻滞和鞘内泵植入等操作需要对解剖结构有深入理解。对于存在肿瘤、解剖改变或曾接受手术的患者来说尤其复杂。在这些情况下，传统二维成像往往不足。虚拟现实（VR）正是在此大显身手。

通过使用 Medicalholodeck 的 AI 驱动软件将常规 CT 和 MRI 扫描转换为基于患者的 3D 模型，医生能够在沉浸式空间中全面检查解剖结构、规划精准的操作路径，并降低风险。在六例选定患者中，VR 术前规划帮助实现了成功的干预，甚至包括之前失败或高风险的操作。

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患者2，髋部手术后出现神经痛：（A）MRI 显示一颗螺钉压迫骨盆内的神经区域；（B）在移除螺钉后，由于关键标志缺失，3D图像帮助规划了到达该神经的路径；（C）最终图像显示止痛药已成功送达神经部位。

Medicalholodeck 实际应用

从2022年到2024年，团队使用了Medicalholodeck的体积重建平台 Medical Imaging XR，以自动分割DICOM文件并构建完整的3D患者模型以供VR审查。这些模型使操作人员能够：

  • 可视化并操作复杂的解剖结构

  • 以实际比例测量角度和距离

  • 识别安全的针头和导线路径

  • 在先前干预失败时规划替代方法

Medicalholodeck 背后的分割引擎基于 nnU-Net 框架，在多样化的 CT 数据集上训练，以在各种临床场景中实现高精度。临床医生可以进一步优化分割并注释感兴趣区域。

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患者3因癌症相关疼痛无法耐受阿片类药物，接受了鞘内泵治疗：(A) 磁共振显示L5椎体存在骨病变；(B) 3D成像帮助规划绕过肿瘤的最安全导管路径；(C) 最终图像显示泵导管正确穿过L3/4区域。

病例亮点

  • 病例 1： 一名颈部植入物较多且有脊柱后凸的患者接受了PNS植入。VR帮助识别了更安全的路径，避免了器械阻碍导致的并发症。

  • 病例 2： 在移除骨盆螺钉后，关键的透视标志丢失。VR通过3D重建帮助规划了有效的阴部神经阻滞，即使解剖结构发生了变化。

  • 病例 3： 在一位脊柱转移癌患者中，VR帮助评估肿瘤边界并安全识别进入点，从而规划鞘内泵的放置。

  • 病例 4： 一位淋巴瘤患者接受了神经调节评估。VR建模显示硬膜外电极植入不安全，因此改用外周神经刺激。

  • 病例 5： 在接受腹部手术并出现肌肉萎缩后，VR规划帮助指导PNS电极的放置，以治疗慢性盆腔疼痛，同时避免损伤邻近结构。

  • 病例 6： 对于一位呼吸功能受限的肉瘤患者，VR帮助识别了位于肿瘤边缘之上的坐骨神经阻滞安全区域——缓解疼痛并启动化疗。

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患者5因慢性腹壁疼痛接受了外周神经刺激（PNS）治疗：(A) CT扫描显示在既往疝修复处附近有液体积聚；(B) 使用3D成像规划电极放置的最佳路径；(C) 在超声引导下将电极放置于髂腹股沟神经和髂腹下神经附近；(D) 在生殖股神经附近放置附加电极。

为什么虚拟现实有效

与平面成像不同，虚拟现实为临床医生提供了处理复杂病例所需的空间感知。在这一系列病例中，它实现了：

  • 更高的操作准确性

  • 更佳的决策能力

  • 减少术中不确定性

  • 改善的患者结局

值得注意的是，虚拟现实还支持协作式规划——团队可以在虚拟环境中共同查看模型，探索选项并做出明智的决策。

AI + VR：完美结合

病例显示，自动分割显著减少了模型创建时间。而手动分割（使用如 Elucis 等工具）在复杂病例中能提供更多细节， Medicalholodeck 的 AI 驱动方法 提供了快速且高质量的结果，非常适合日常规划。能够在自动和手动方法之间切换，让临床医生可以根据病例复杂程度灵活应对。

这对疼痛管理意味着什么

该系列展示了介入性疼痛治疗的新范式。随着虚拟现实变得更易获取和使用，临床医生可以将其应用于：

  • 规划更安全的干预措施

  • 探索以往失败的手术方案

  • 使用患者自身的3D模型进行教育

  • 通过可视化协作规划建立信任

虚拟现实不仅仅是培训工具。如今，它已被临床医生在真实医院中使用，用于改善护理效果——并有可量化的成果支持。

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患者6因大腿肌肉中的巨大肿瘤引发坐骨神经痛：(A) CT扫描显示肿瘤压迫了大部分坐骨神经；(B) 使用3D成像测量肿瘤并规划其上方的安全注射路径；(C) 在肿瘤上方、梨状肌附近成功进行了超声引导的神经阻滞。

由 Medicalholodeck 构建

Medicalholodeck 的 XR 平台在本研究中的六个案例中启用了四个，使用标准的 CT/MRI 数据和 Meta Quest 头显。无论你是在规划神经阻滞、电极放置还是肿瘤位置可视化，我们的工具都能将患者数据带入沉浸式空间，辅助更明智的决策。
了解 Medicalholodeck 如何助力您的团队：

  • 几分钟内生成 3D 模型

  • 通过 AI 进行解剖结构分割

  • 在沉浸式 VR/AR 中可视化

  • 更高精度地训练操作流程

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如需更多信息，请联系 info@medicalholodeck.com 五月 2025
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