以全息影像為“眼” 護“生命之源”

在傳統醫療實踐中，外科醫生主要依靠計算機斷層掃描（CT）、磁共振成像（MRI）等二維影像來診斷疾病和規劃手術。在此過程中，醫生需要在腦海中對這些平面圖像進行三維重建，高度依賴個人經驗和空間想象能力，不可避免地存在一定主觀性和誤差。

北京大學首鋼醫院泌尿外科主任醫師、中華醫學會泌尿外科學分會名譽主任委員那彥群教授帶領團隊成功研發的全息影像技術，能將患者CT/MRI數據實時轉化為3D“透明器官”，讓醫生在術中“透視”血管與腫瘤的復雜糾纏情況，實現個性化精準治療。

依托全息影像技術，首鋼醫院泌尿外科團隊成功開展了復雜腫瘤精準切除、全息影像引導前列腺穿刺和經皮腎鏡等多項新技術，成功完成數百例復雜保腎手術，為患者守住了珍貴的“生命之源”。

那彥群教授（左一）帶領團隊為患者手術。

建高精度三維可視化模型

在人體這方精密天地中，腎臟堪稱“生命之源”。然而，當惡性腫瘤如隱形炸彈般深藏于腎門要地或核心深處時，傳統的“一刀切”雖可除瘤，卻可能永久損傷腎功能。

面對患者日益強烈的器官保留需求，從2018年開始，那彥群帶領首鋼醫院泌尿外科汪磊主任醫師、趙子臣副主任醫師等團隊成員，致力于將增強現實和混合現實技術融入醫療領域，成功研發全息影像技術。該技術以患者CT/MRI影像數據為基礎，可構建出高精度三維可視化模型，能清晰直觀地展示病灶、毗鄰器官及血管等，并支持任意旋轉、平移、縮放、增減、剖切、測量等操作。

“與傳統成像技術相比，全息影像技術實現了從現實到虛擬、從虛擬到現實的雙向互通。”那彥群表示，通過頭戴便攜式混合現實設備或增強現實類圖像融合軟件，外科醫生在臨床應用中猶如獲得“透視眼”，可在術前更準確、直觀地了解病變及其周圍血管、臟器等組織器官的情況，精準判斷病變周圍空間結構關系，從而為患者量身打造個性化手術方案，顯著提升手術的預見性與安全性。

汪磊介紹，不同于傳統的電磁導航或紅外導航，全息影像技術下的手術導航是一種新興的圖像導航，通過將虛擬的全息影像與真實的術野圖像進行融合、配準和追蹤，引導手術精準實施。這一導航技術擺脫了人眼的局限，使術者能夠透過脂肪或毗鄰組織“透視”關鍵解剖結構，實現了從“盲探”到精準的進化。

全息影像技術在術中導航的應用可根據手術方式分為兩種：在腹腔鏡或機器人手術中，該系統能夠將術前構建的全息影像通過特定軟件與腹腔鏡或機器人監視器下的術野圖像進行實時配準和追蹤，指導手術安全、順利進行；在非腹腔鏡手術中，術者可借助全息眼鏡，將虛擬全息影像與手術區域精確融合，精確引導術中穿刺或切除的路徑，從而提高手術精準度和效率。

“以腎腫瘤的保腎手術為例，全息影像技術能夠直觀展示腎臟、腫瘤、血管及集合系統的空間關系，實現解剖細節可視化，幫助醫生制定個性化手術方案，如分支腎動脈阻斷等。對于內生型腫瘤或腎門腫瘤等復雜病例，該技術則有助于優化決策，提升保腎手術比例?！蓖衾谡f。

復雜疑難病例不再棘手

腎門部腫瘤如同隱藏在血管叢林中的“炸彈”，被多支動靜脈緊密包繞，手術稍不慎便可能引發致命出血，所以實施此類手術也被醫生們稱為“刀尖上舞芭蕾”。泌尿外科接診的一名患者，腫瘤就被緊纏于右腎門上唇血管叢中。“稍有不慎，輕則大出血，重則腎臟不保。”汪磊回憶。在清晰如透視般的全息影像技術實時導航下，泌尿外科團隊精細游離血管，以毫米級精度剝離腫瘤，最終完好保留腎臟及所有關鍵血管。

一名罕見左腎多發腎腫瘤患者，其左腎3枚腫瘤中，最小的囊性腎腫瘤直徑僅約0.7厘米，由于腫瘤多發且定位困難，多家醫院均給出了“全切左腎”的治療意見?；颊吣矫麃淼绞卒撫t院，泌尿外科、醫學影像科、病理科等組成多學科團隊進行充分討論，在評估腫瘤性質及遺傳、復發風險，并征求患者意見后，最終決定行保腎手術。

術中，全息影像技術猶如精準導航圖，幫助醫生清晰掌握復雜解剖結構，引導醫生在腹腔鏡下一次性“全殲”多處腫瘤病灶，成功保留腎臟，給患者服下一顆“定心丸”。術中，腎臟斷血時間被嚴控在30分鐘內，這一關鍵指標對保護腎功能起到了至關重要的作用。

這些以往需要進行開放手術甚至切除腎臟的復雜病例，如今能成功保腎，全息影像技術功不可沒。

創新成果高效轉化與推廣

“我們注重學科建設、科研創新和成果轉化，目前已有兩項臨床醫療器械通過審批，分別是三維重建模型/內窺鏡圖像綜合分析軟件、醫學圖像處理軟件?！蹦菑┤航榻B。

那彥群帶領團隊開展了多中心臨床研究，其中，研發團隊參與的“腎癌診療關鍵技術創新及應用”項目獲湖北省科學技術進步獎一等獎。汪磊憑借“全息影像超聲圖像智能融合經皮腎穿刺系統的開發”項目獲2020首都青年醫學創新與轉化大賽二等獎。與此同時，團隊持續創新開發全息影像輔助內鏡融合及精準穿刺系統等，不斷推進全息影像技術的臨床研究與轉化應用。

在人才培養方面，團隊通過讓年輕醫生參與全息影像技術的研發和應用，培養了一批既懂臨床又懂技術的復合型人才。

據悉，全息影像技術獲“用于內窺鏡的圖像融合方法、系統、介質及電子設備”等3項國家專利。當前，該技術在泌尿外科、肝膽外科、胸外科等多領域展現潛力。截至目前，該技術已在全國70多家三甲醫院推廣應用，累計應用于近3000例手術，其中包括協助進行術中導航1200余例。

那彥群教授在2024年吳階平泌尿外科學術論壇上作報告

2025年4月，那彥群應邀在全國泌尿外科學術論壇的講臺上，向來自全國的專家展示團隊最新成果：利用人工智能技術，腎腫瘤全息影像建模時間從2小時縮短至2分鐘。

那彥群表示，全息影像技術在醫療領域的應用前景十分廣闊，隨著技術不斷成熟和完善，不僅能提高外科手術精準度和效率，還將重塑醫患溝通、遠程醫療和醫學教育的模式，為廣大患者提供新的治療選擇。

文：黨委辦公室 劉金良

健康報 干貝貝

編輯：黨委辦公室