目的:探讨基于多模态影像的混合现实导航（MRN）技术用于脑功能区病变切除术的临床可行性。方法:回顾性收集2020年9月至2021年9月解放军总医院第一医学中心神经外科收治的15例脑功能区病变患者的资料，男性7例，女性8例，年龄（50±16）岁（范围：16~70岁）；术后病理学诊断为脑膜瘤7例，转移癌3例，海绵状血管瘤、胶质瘤、室管膜瘤、动脉瘤样改变及淋巴瘤各1例。术前通过开源软件构建术前影像的三维可视化图像，采用自主研发的MRN系统进行多模态图像的融合与交互，制定手术计划，避免损伤病变周围重要白质纤维束。结合传统导航、术中超声及荧光素钠造影确定病变切除范围。分析MRN辅助手术的术中情况，并测量MRN系统配置用时和定位误差，记录患者术后神经功能变化情况。结果:15例患者均实现基于多模态影像的MRN。MRN系统配置耗时［ M（IQR）］36（12）min（范围：20~44 min），定位误差为3.2（2.0）mm（范围：2.6~6.7 mm）。11例患者重要白质纤维束定位的可靠性分级为“优”，3例为“中”，1例为“差”。无围手术期死亡病例，无运动、语言或视觉功能术后新发损害。1例患者术后出现一过性肢体麻木，2周内恢复至术前状态。 结论:基于多模态影像的MRN系统用于脑功能区病变切除术，可提高手术的精准性和安全性，减少医源性神经功能损害的发生。

目的:在通过虚拟现实技术构建的三维解剖模型中分析远外侧入路不同操作轨迹与枕骨大孔前部的解剖显露之间的数据关系。方法:回顾性收集解放军总医院和天坛医院神经外科自2015年9月至2019年1月收治的50例三叉神经痛患者的多模态影像资料并输入虚拟现实系统构建后颅窝三维解剖模型。选取枕髁关节面后缘作为远外侧入路开颅起始点，在颅底骨性结构中分别选择同侧舌下神经管开口、颈静脉结节前缘和枕骨大孔前缘作为暴露目标，以开颅起始点与3个暴露目标之间连线为轴线做出一个半径为5 mm的圆柱模拟远外侧入路显露枕骨大孔前部的手术路径，路径按1、2、3依次命名。观察不同路径操作空间大小，记录每种路径经过某种解剖组织的频数并测量解剖结构的体积。结果:3种路径操作空间体积、经过的骨性结构和后组颅神经体积差异均有统计学意义( P<0.05)；其中路径3操作空间体积较路径1、2明显增大，路径2经过的骨性结构和后组颅神经体积较路径1、3明显增大，差异均有统计学意义( P<0.05)。 结论:在虚拟现实技术模拟的远外侧入路中采集数据有助于揭示路径操作空间中解剖关系，为选择最佳手术路径提供依据。

目的:研究三维多模态影像(3D-multimodality image，3DMMI)重建技术在骨科学临床见习教学中的应用效果。方法:2017年2月，将四川大学2013级八年制临床医学专业90名学生随机分为试验组与对照组，每组45名学生。试验组实施3DMMI辅助的基于案例学习教学，对照组实施常规的基于案例学习教学。教学结束后，比较两组学生考核成绩，实施两组学生对课程和教师的问卷评估。结果:试验组学生理论考核评分和骨盆肿瘤影像读片评分均高于对照组学生[(7.38±0.87)分比(6.46±0.78)分，(6.77±0.93)分比(5.69±1.11)分]，差异具有统计学意义(均 P<0.05)。试验组学生在课堂学习兴趣等课程评价和知识讲授清晰程度等教师评价方面，其评分均高于对照组学生[(8.46±0.52)分比(7.00±0.58)分，(8.00±0.82)分比(6.77±0.73)分]，差异均具有统计学意义(均 P<0.05)。 结论:3DMMI可以增强学生临床见习效果，提升学习兴趣，改善学生学习体验，进而提高教学质量。

神经系统解剖复杂、手术风险高，对神经外科医师的基础知识、空间思维、操作经验要求很高。本研究介绍了虚拟现实技术助力神经外科专科医师培训实践。通过神经影像学与虚拟现实技术多模态融合，桥接神经影像与手术视野，为医师提供了全息三维空间影像，使其能够在肉眼直视下进行手术规划和操作模拟；为下一步现实手术过程提供定位依据和实践指导，可显著缩短神经外科专培医师的培养周期并提高学习成效；从多个层面提高专培医师的能力水平，并对神经外科专科医师培训产生深远影响。

目的:探讨术前多模态影像融合三维重建技术在脑肿瘤手术中的应用价值。方法:选择珠海市人民医院神经外科自2019年10月至2020年9月收治的46例脑肿瘤患者，采集其术前头颅CT及MRI资料，并利用美国GE公司AW工作站软件将上述多种影像数据进行配准融合、三维重建，以构建出脑肿瘤及其周围解剖结构的三维数字化影像，并以此设计手术入路及手术计划，术后应用术者一致性等级评价其应用价值。结果:融合重建后的三维数字化影像可清晰显示脑肿瘤的大小、位置、形状以及其与周围结构的解剖关系，并与术前原始影像及术中所见基本相符。46例患者中肿瘤全切除43例、部分切除3例，术后均无手术入路相关并发症发生。术前多模态影像融合三维重建技术的应用价值评价结果为价值突出者36例、有价值者8例、无价值者2例。结论:术前多模态影像融合三维重建技术在脑肿瘤手术中可以提供大量的可视化信息，有效指导手术入路的选择以及脑肿瘤的精准切除。

目的:探讨3D Slicer软件辅助国产CR型脑外科手术机器人在颅内病变活检组织检查中的应用价值。方法:回顾性分析航天中心医院神经外科2019年1月至2021年12月连续收治并采用国产CR型脑外科手术机器人进行颅内病变活检的80例病例资料。男性36例，女性44例，年龄（38.5±18.0）岁（范围：6~71岁）。术前仅行T1加权三维磁化强度预备梯度回波序列和弥散张量成像扫描，收集数据后应用3D Slicer软件重建颅内病变、大脑皮层和血管、白质纤维束的影像，将CT和MRI数据导入国产CR型脑外科手术机器人工作站，设计穿刺路径；穿刺病变组织送病理检查，明确诊断。结果:80例患者的无框架立体定向穿刺活检均成功完成。病理学诊断弥漫性星形细胞瘤和少突胶质细胞瘤50例，淋巴瘤15例，转移瘤5例，炎性脱髓鞘病5例，炎性肉芽肿2例，血管瘤1例，急性淋巴细胞白血病颅内浸润1例，精原细胞瘤1例，穿刺活检阳性率100%（80/80）。术后影像学证实穿刺路径和靶点均按术前规划精准实施，靶点误差为（1.32±0.44）mm（范围：0.55~1.99 mm）。术后发生穿刺靶点无症状渗血1例，经治疗后好转。结论:通过3D Slicer软件术前自主重建三维多模态影像，可以帮助术者进行术前手术规划，降低国产CR型脑外科手术机器人立体定向脑活检的风险。

目的:使用计算机流体力学(CFD)技术探索经导管二尖瓣缘对缘修复(TEER)装置对术后二尖瓣反流血流会聚的影响，探寻TEER术后准确测量二尖瓣有效反流口面积(EROA)的解决方案。方法:回顾性分析2020年1月至2023年8月于武汉大学人民医院治疗的33例二尖瓣反流患者TEER术前心脏CT影像和术中三维经食管超声心动图(3DTEE)图像并进行多模态融合。使用该数据构建TEER术后包括TEER装置和去除TEER装置后的二尖瓣反流CFD模型。测量二尖瓣反流口中点到TEER装置的距离(D)。测量保留和去除TEER装置时的近端等流速面(PISA)半径(R)，并据此计算出相应的EROA1和EROA2。计算EROA矫正因子(CC，CC＝EROA2/EROA1)。结果:共获得42组保留和去除TEER装置的轻度及以上二尖瓣残余反流的CFD模型和50组PISA。根据PISA与TEER装置的相对位置，共观察到4种PISA：1型，PISA远离TEER装置(D>R，14个)，CC为0.93±0.07; 2型，PISA紧邻TEER装置(D

目的:探讨机器人手术导航定位计划系统辅助完成老年人三叉神经痛经皮球囊压迫术的临床效果。方法:回顾性分析首都医科大学附属北京朝阳医院神经外科2021年8月至2022年8月收治的11例老年三叉神经痛患者，术前行三维时间飞跃法磁共振血管成像、磁共振三维可变反转角快速自旋回波序列、薄层CT扫描，应用机器人工作站多模态影像融合，计算麦氏囊体积。手术规划设置两条路径：实际穿刺路径，靶点为卵圆孔内口前内象限；测量用虚拟路径，用于规划球囊置入深度。机械臂适配器引导下完成实际穿刺路径卵圆孔穿刺，数字减影血管造影机侧位X线透视下完成测量用虚拟路径，将球囊置入预定深度，充盈球囊至梨形完成手术。术前采用疼痛视觉模拟评分(VAS)，术后采用巴罗神经病学研究所(BNI)分级评估面部麻木程度，术后随访1~12个月并对结果进行分析。结果:11例患者均顺利穿刺卵圆孔并进入麦氏囊，球囊充盈呈梨型。10例(90.9%)患者术后即刻完全缓解，1例术后第5天延迟愈合。无手术相关严重并发症；随访患者均无疼痛复发，BNI麻木分级2~3分。球囊充盈体积与术前测量麦氏囊体积适宜的比值大致为1.7。结论:机器人手术导航定位计划系统辅助完成三叉神经痛经皮球囊压迫术后和短期随访结果均表明在老年人患者中安全、有效。

目的:探讨多模态影像融合导航肝切除治疗复杂性泡型肝包虫病的临床应用。方法:回顾性分析2019年10月至2020年2月，解放军总医院第一医学中心肝胆外二科通过术前肝脏三维重建，联合术中实时多影像融合介入导航系统，实时引导肝实质离断平面行肝切除术治疗的复杂泡型肝包虫病6例患者的临床资料。结果:6例患者均顺利完成根治性在体肝切除手术，无围手术期死亡。手术时间为（301±106） min，中位出血量200 ml，2例行术中输血（2/6），术后住院时间（10.8±2.8） d，住院费用（82 584±995.61）元。Clavien-Dindo Ⅲ级并发症1例。结论:多模态影像融合导航能精确引导断肝平面，有效辅助复杂泡型肝包虫病肝切除的安全实施。

目的:探讨3D Slicer软件在有框架脑立体定向活组织检查(简称活检)术中的应用价值。方法:前瞻性纳入2019年11月至2021年12月于西安交通大学第二附属医院神经外科诊断为颅内占位并行有框架脑立体定向活检术的患者。所有患者术前均利用3D Slicer软件将头颅CT、MRI等多种影像学资料进行多模态配准，重建颅内占位病灶、血管、脑室及脑组织，在三维视窗展示其空间位置关系；设定靶点并计算靶点坐标，模拟最佳的穿刺路径，并根据模拟路径实施穿刺。术后复查头颅CT评估3D Slicer辅助活检取样的准确性和安全性。结果:共纳入22例患者，所有患者3D Slicer重建效果均良好，病灶、血管、脑室、脑沟、脑回显示清晰。根据病灶位置设计穿刺靶点，22例患者中，穿刺靶点定位在额叶者8例、基底核区6例，顶枕区3例、颞叶2例、近侧脑室后角2例、鞍区1例。所有患者均按术前模拟穿刺路径顺利完成手术，术后复查头颅CT显示所有活检取样部位均位于病灶内，取样部位与预设靶点位置均吻合。术后患者均无出血、感染及新发神经功能障碍。术后病理学证实脑胶质瘤11例、淋巴瘤3例、脱髓鞘病变2例、转移性腺瘤2例、生殖细胞瘤1例、室管膜瘤1例、颅咽管瘤1例、坏死性炎性反应1例。结论:3D Slicer能够保障有框架脑立体定向活检术穿刺位置的准确性和穿刺路径的安全性，降低手术风险。