引用本文： 曹袁一諾, 李里詩洛, 軒轅逸睿, 陳擁華. 混合現實技術在肝膽胰領域中的應用進展. 中國普外基礎與臨床雜志, 2023, 30(5): 613-619. doi: 10.7507/1007-9424.202212022 復制
混合現實（mixed reality，MR）技術是一種全新的數字化影像學技術，它將虛擬場景搭建在現實世界中，從而產生全新的可視化環境，實現現實場景、虛擬場景和使用者之間的實時信息交互，以增加真實感受[1]。以往肝膽胰外科領域的發展一直以局部臨床解剖學，尤其是脈管系統（肝動脈、肝內外膽管、腹腔干、腸系膜腸動脈、脾動脈、肝靜脈、門靜脈/腸系膜上靜脈等）為基礎，其突破點在于掌握該器官內部脈管系統解剖結構的變異性與復雜性[2]。MR技術將人體數據集重建的數字虛擬信息，轉化為可視化的數字醫學3D圖像，并智能化融入術中真實世界，有助于使復雜的疾病部位和解剖結構清晰地立體呈現，便于多角度分析觀察擬定手術方案或反復模擬，促進醫患溝通，提高手術成功率[3-4]。目前，MR技術在肝膽胰領域正在逐漸應用于術前評估及手術方案制定、醫患溝通、術中導航精準手術、教學實踐等諸多方面，具有廣闊的發展前景[5-6]。
1 MR技術在肝膽胰外科手術中的應用
肝膽胰系統解剖結構復雜多變，手術過程中對器官組織及血管精準操作要求高，需要明確病灶周圍組織器官和血管的位置，手術難度系數高、耗時長。術者對腫瘤的可切除性評估和手術規劃主要是憑借經驗對術前的二維圖像進行抽象三維重建和認識。但是，這種基于臨床經驗的術前評估往往導致診斷具有不一致性和不確定性。MR技術將三維重建模型與現實手術部位的真實器官結構相結合，實現了手術精準可視化新模式。MR技術輔助手術的流程主要為[1，3]：采集術前MRI或CT影像學數據；基于原始影像數據3D模型描繪肝臟、膽管、胰腺、脈管系統、病變及周圍組織器官；上傳3D模型數據至MR系統并制定手術方案以及模擬手術；自動化識別并虛實融合3D虛擬影像和實時觀測的手術器官圖像，實現術中實時3D可視化定位病灶，從而實現精準手術導航。
1.1 術前評估及手術方案制定
基于MR技術，肝膽胰外科手術規劃系統將器官病灶形態、空間分布等進行描述和解釋，通過術前手術方案規劃、手術入路決策和手術仿真模擬可有效減少術中失血量，縮短手術時間。梅昆有等[7]采用病例對照方法，研究47例肝膽腫瘤患者（16例MR技術，31例對照），證實通過術前MR技術展示可獲得腫瘤三維重建模型，幫助分析腫瘤與鄰近器官及重要血管的毗鄰關系，精確測量腫瘤大小，有助于術前最佳手術方案的規劃和討論。楊威等[8]在7例肝切除手術（解剖性肝切除5例，體外肝切除術1例，肝胰十二指腸切除術1例）中應用MR技術建模（包括腫瘤病灶、肝段結構、膽管的定位定構、門靜脈、肝動脈和肝靜脈），定量分析相關肝體積并制定個體化精準手術方案，最終在真實空間環境中還原全息化和定量化的人體三維解剖結構。張隆鑫等[9]應用MR技術對巨塊型肝癌評估肝臟解剖細節并估算肝臟剩余體積，對后續手術順利進行具有重要意義。因此，應用MR技術精準評估規劃手術方案，有助于精準肝切除范圍以及重要血管保護，降低術中血管損傷和術后肝功能衰竭等并發癥的發生率[10]。
1.2 醫患溝通
高效的醫患溝通是使診療方案尤其是復雜的肝膽胰手術方案得以實施的前提和保障。傳統醫患溝通方式以單純語言文字交流為主，因醫學專業知識的不對稱性，患者及家屬對病情、診療方案、風險等相關信息認識和理解力低。另外，肝膽胰解剖結構復雜，相關疾病診治難度大，手術復雜，患者對手術方案的選擇以及風險的理解缺乏專業的辨別力，因此存在潛在的隱患。在術前溝通中應用MR技術，醫患雙方通過MR眼鏡設備直面手術部位的三維重建模型，更詳細和直觀地講解手術方案，仿真手術模擬，促進患方對手術難度和風險的更深入理解，有助于解決醫患信息不對稱的問題。華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院冷超等[11]應用MR技術進行醫患溝通，患者及家屬能夠直觀地了解腫瘤位置及其與毗鄰脈管器官的關系，能更透徹地了解手術方案，更好地理解術中出血等風險，提高醫患互信度。Andolfi 等[12]研究證實，借助MR技術結合3D打印有助于與胰腺癌患者討論病情，可以更清晰地顯示更多的解剖細節，呈現腫塊與血管之間的關系，并證明腫瘤是不可切除的，解釋為什么不進行外科手術。
MR技術在肝膽胰手術術前評估、制定手術方案以及醫患溝通中應用的文獻資料見表1。
表1
MR技術在肝膽胰手術術前評估、制定手術方案以及醫患溝通中的應用情況
1.3 術中精準實時導航
肝膽胰器官周圍解剖結構復雜，大血管分布較多，手術切除范圍廣，術后并發癥發生率及死亡率居高不下[3, 13]。術中失血量是影響手術成功率的重要因素，減少術中失血能夠有效降低手術潛在風險，MR技術的應用正好可以彌補這一不足。MR技術通過精確實時的術中導航，提高術者對器官以及血管解剖結構的識別，引導手術入路，能讓術者完成更精細化的操作，減少副損傷，提高手術安全性，降低相關手術風險[14-15]。Simone等[16]的研究將MR技術應用于遠程手術培訓和指導，結果表明，MR技術在遠程手術實時指導中具有可行性。未來，在出現疾病大規模流行的限制期間，MR技術也可以應用于遠程手術。
1.3.1 在肝膽疾病領域的應用
針對復雜肝臟手術和解剖性肝切除術，MR技術可用于評估肝切除方案并輔助術中導航，實現肝切除可視化、可量化和可控化的精準切除。德國首次研究MR技術在開腹肝切除手術中的應用效果，結果證實MR技術可以提高外科醫生的術中感知能力和操作精度[17-18]。Aoki等[19]研發了一種新型技術，聯合應用MR和吲哚菁綠（indocyanine green，ICG）分子熒光導航用于肝切除術，將三維可視化、ICG分子影像和3D腹腔鏡手術圖像實時融合，輔助定位腹腔鏡解剖性肝切除（肝腫瘤）術中膽管穿刺，確立肝切除邊界，實現了以MR技術為基礎的多模態精準手術指導。該研究結果證實應用MR技術輔助導航明顯減少手術出血量、降低術中輸血率和縮短術后住院時間。梅昆有等[7]分析了47例肝膽腫瘤（肝腫瘤35例，膽管腫瘤12例），發現MR技術可準確定位病灶，縮短手術時間，減少術中出血量。馬春陽等[20]在22例復雜肝癌切除術中應用MR術中導航（對照組28例），MR術中導航在3D視野中透過肝實質直視腫瘤，明顯縮短了肝門阻斷時間和手術時間，減少了術中出血量和輸血量，降低了術后并發癥發生率。Saito等[21]首次利用MR技術實現3D全息術中膽道造影（intraoperative cholangiography，IOC）成像，該技術有助于準確識別膽管結石或腫瘤，明確膽管解剖，從而有效預防術中膽管損傷。張隆鑫等 [9] 針對巨塊型肝癌將MR技術應用于聯合肝臟離斷及門脈結扎的分次肝切除術（associating liver partition and portal vein ligation for staged hepatectomy，ALPPS），實現了術中解剖細節立體呈現以及離斷的肝斷面的精確定位，提高了剩余肝臟體積的估算準確度。南方醫科大學珠江醫院祝文等[10]認為，對于需行縮小右半肝切除的患者，采用增強現實與MR導航技術能安全有效地指導手術的實施，可保留更多的功能肝體積，提高手術安全性，減少術后并發癥。近年來MR技術應用于腹腔鏡肝切除[22]、肝癌精準肝切除[23]、肝移植[24]等，術中出血更少，有更高的手術安全性，對術中預防出血具有重要的應用價值。近年來，MR技術逐步應用于了膽管腫瘤的術中導航。 Saito等[21]報道了2例膽管癌根治術中MR技術的應用，結果顯示MR技術導航（膽道造影）更詳細展示了肝內膽管分支，可多角度觀察膽管解剖結構，尤其是B1的起始部位，有助于精準切除，保障膽管R0切緣。
1.3.2 在胰腺疾病領域的應用
胰腺手術尤其是胰十二指腸切除術，累及器官多，創傷大，風險高。胰腺癌血管侵犯發生率高，聯合血管切除的胰腺癌根治術廣泛應用。精準評估腫瘤周圍組織器官解剖毗鄰關系，了解腹腔干、腸系膜上動脈和門靜脈/腸系膜上靜脈受侵犯情況及肝動脈變異情況對手術成敗至關重要。MR技術有助于清晰顯示胰腺腫瘤與血管系統的走行，輔助術者精準解剖受侵血管并進行妥善處理，防止大出血的發生，真正達到徹底清除目標病灶，減少副損傷及出血量，減輕手術創傷反應，實現手術可視化、可量化和可控化的精準切除目標。劉剛等[13]在腹腔鏡胰十二指腸切除術中應用MR技術，可以清楚地達到理想解剖層面，更精確地選擇手術入路，尤其在對胃十二指腸、胃右和空腸第1支動脈進行解剖以及對胰腺側后方淋巴結進行清掃時，有助于判斷周圍重要血管的相對位置，避免造成不必要的損傷，降低手術風險及減少手術并發癥。楊威等[8]報道MR技術應用于胰十二指腸切除術，有助于術中導航分辨重要解剖結構，包括肝動脈、肝靜脈及門靜脈，同時還利用導航進行膽管解剖保護。王峻峰等[25]應用MR技術輔助硬質膽道鏡導航急性重癥胰腺炎伴胰腺感染膿腫的沖洗，同時輔助內鏡輔助導航經胃后壁置入支架、進入胰腺假性囊腫以引流，可達到可視化和精準化的效果。Wierzbicki等[26]應用MR技術用于胰腺癌不可逆電穿孔的針頭穿刺路徑導航，結果MR技術精準呈現腫瘤大小和位置，有助于更精確地設置電穿孔的針頭以及確定消融線。
MR技術在肝膽胰外科術中精準實時導航應用的文獻資料見表2。
表2
MR技術在肝膽胰外科術中精準實時導航應用情況
2 MR技術在肝膽胰教學實踐中的應用
MR技術可顯著提高使用者對器官解剖的感知能力，為初級外科醫師提供形象逼真的三維手術場景，加快掌握正常解剖和病理解剖結構，熟悉手術關鍵操作步驟和處置策略[28]。此外，應用MR技術有助于實現可重復性手術觀摩演練，縮短學習曲線、加快學習進程，提升教學質量和培訓效率，避免培訓過程中潛在的醫療風險 [29-30]。
2.1 解剖教學
由于標本缺乏、技術限制等因素，傳統的解剖教學模式成本極高。MR技術則為現代解剖學教育提供了新式教學方法，在虛擬場景下直觀立體地展示解剖結構，實施教學手段更加多元化，既保證了教學質量，也大大降低了成本。MR數據來源于臨床病例的影像資料，人體組織器官與三維模型可達到1∶1吻合比例，可部分替代尸體標本，節約教學資源。Andolfi等[12]開發了虛擬胰腺模型和胰頭癌的病理模型，利用MR構建的模型，可以使學生在3D空間中多角度和全方位觀察人體解剖結構，甚至放大觀察精細結構，降低空間想象難度，提高了教學的質量和效率。Pelanis等[31]應用MR技術開發解剖性肝切除虛擬軟件模擬各類肝切除術式，增加了受訓醫師在手術教學中的互動體驗，顯著提升了學習興趣，加深了對手術術式的透徹理解。
2.2 臨床操作教學
手術具有操作精細、耗時長、風險大和學習培訓成本高的特點。在手術教學臨床實踐中，初級外科醫師培訓學習手術技能的機會相對較少，究其原因主要與手術分級管理制度和手術安全高要求密切相關，因此手術技能培訓不足已成為各級醫院外科醫師規范化培訓的突出問題，嚴重制約了手術科室的教學質量[32]。將MR技術運用于各級初級醫師規范化教學培訓中，可有效改善這一困境，同時有利于提高培訓的效率、效果和體驗[29, 33]。將三維虛擬世界與真實手術過程有機融合和實時動態調整，可以達到對手術部位器官解剖結構的深度分析以及對手術難度和風險準確預測的教學目的[32-33]。王宏等[34]對120例接受住院醫師規范化培訓的肝膽外科碩士研究生進行隨機分組，受試組采用MR構建3D可視化模型實施手術教學，該組學員操作考核分數明顯高于接受傳統手術教學模式組，且該組學員對于教學方法的滿意度更高。Bala等[35]在倫敦一家教學醫院使用HoloLens眼鏡對11位醫學生進行遠程查房培訓，研究結果顯示配合視野內同時展示患者的磁共振、放射等檢查結果，學生能更加直觀深刻地理解患者情況及臨床癥狀，獲得了大多數參與者（8/11）的積極反饋，并能與臨床教學查房醫生很好地完成互動問答（n=9），該方式有助于提高學生參與感和專注度。
石小強等[36]將MR技術用于專科醫師腹膜后腫瘤手術培訓，獲得了更高的考試成績及滿意度。該研究以西安交通大學附屬醫院普外科腹膜后腫瘤學組49名專科醫師培訓學員為研究對象，按照隨機抽簽的方式將研究對象分為2組，對照組采用以PPT為主的傳統教學模式，觀察組采用以MR技術為主的教學模式。授課結束后，對2組學員進行試卷考核和滿意度問卷調查，結果顯示觀察組總成績為（76.6±4.58） 分，顯著高于對照組的（66.25±4.68）分。該結果提示MR技術在手術臨床教學中有助于提高教學質量，激發學習興趣，提升解剖知識的空間理解力。
在全球COVID-19病毒大流行的背景下，遠程醫療系統成為疫情防控環境中一種必不可少的診療手段，MR技術在臨床教學領域大有可為。疫情期間，意大利面對面的手術教學方式被禁止，Simone等[16]通過MR設備進行遠程腹腔鏡和開腹手術教學，5位受試者的問卷結果顯示他們的投入度高，教學體驗良好。
MR技術在肝膽胰教學實踐中應用的文獻資料見表3。
表3
MR在肝膽胰教學實踐中的應用情況
3 MR技術與其他影像技術聯合應用
當前，MR技術應用于肝膽胰領域主要是憑借特殊的3D成像技術將CT或MRI檢查的醫學影像數據生成3D全息影像呈現于現實空間的任意位置，如手術野上方或手術野內，佩戴MR眼鏡的醫師可透過3D模型看清術野內實體的器官解剖細節，這種呈現技術使肝膽胰腺器官系統解剖信息更加全面、清晰和準確。隨著精準外科的發展進步，對多模態影像技術及輔助導航技術提出了更高的要求。近年來，MR技術聯合多模態影像技術在疾病診療中取得了一定的進展。Aoki等[19]聯合應用MR和近紅外分子熒光導航用于肝切除術，實現了3D可視化、分子影像和3D腹腔鏡手術圖像的實時融合，輔助定位腹腔鏡解剖性肝切除術中膽管穿刺，多模態精準手術導航。I125離子植入實現近距離放療對實體腫瘤具有一定的療效，MR技術聯合CT與MRI圖像融合技術更有助于術中精準定位穿刺[37-38]。依托SPECT/CT圖像，MR技術術中導航有助于黑色素瘤或默克爾細胞癌手術中淋巴結的定位及清掃[39]。此外，MR技術聯合超聲[40-41]、內鏡圖像[42]等，有助于穿刺導航及血管變異評估[43]。
4 MR技術的不足與展望
盡管MR技術在肝膽胰外科領域發揮著重要作用，但結合國內外臨床經驗來看，該技術仍存在一定的局限性，總結如下：① 可視化圖像與實體器官精確融合及動態配準是MR技術的難點，MR技術還不能單獨應用于手術實時導航，在復雜手術中應用時，實際術野和虛擬圖像容易出現分離，需多次校對，影響手術進程。② MR技術僅有視覺方面反饋，缺乏真實的觸覺反饋及真實感。③ 長時間佩戴MR設備導致眩暈等身體不適。④ 設備成本高，大范圍普及難度大。為了更好地實現肝膽胰手術導航自動化、精準化和智能化，研發具備多模態影像融合技術、智能規劃和自動導航的肝膽胰智能化手術系統具有十分重要的意義。因此，突破非剛性配準的軟組織器官術中圖像導航技術瓶頸（術中圖像解析、物理-圖像空間配準、器官形變校正等關鍵技術）迫在眉睫，希望給肝膽胰外科智能化發展帶來新的機遇。
5 小結
綜上所述，MR相關技術的發展對于肝膽胰外科手術及教學有著重要的意義。目前，MR技術廣泛應用于肝膽胰領域術前診斷評估及手術方案制定、醫患溝通、術中導航精準手術、教學實踐等諸多方面，一定程度上推動了新型的臨床診療方式。MR技術在肝膽胰領域的創新應用有效縮短了手術時間，降低了手術難度，提高了手術的成功率。盡管目前MR技術在肝膽胰領域的應用和探索尚處于初期階段，存在許多問題亟待解決，但我們相信在未來的發展中，隨著MR技術和現代醫學的發展進步，MR技術必將在智能化實時導航肝膽胰手術系統方面充分發揮其優勢，推動肝膽胰領域的進一步發展。
重要聲明
利益沖突聲明：全部作者申明無利益沖突。
作者貢獻聲明：論文設計及文獻檢索：陳擁華和曹袁一諾；文獻資料整理及初稿撰寫：曹袁一諾、李里詩洛和軒轅逸睿；文稿修改及審校：陳擁華。
混合現實（mixed reality，MR）技術是一種全新的數字化影像學技術，它將虛擬場景搭建在現實世界中，從而產生全新的可視化環境，實現現實場景、虛擬場景和使用者之間的實時信息交互，以增加真實感受[1]。以往肝膽胰外科領域的發展一直以局部臨床解剖學，尤其是脈管系統（肝動脈、肝內外膽管、腹腔干、腸系膜腸動脈、脾動脈、肝靜脈、門靜脈/腸系膜上靜脈等）為基礎，其突破點在于掌握該器官內部脈管系統解剖結構的變異性與復雜性[2]。MR技術將人體數據集重建的數字虛擬信息，轉化為可視化的數字醫學3D圖像，并智能化融入術中真實世界，有助于使復雜的疾病部位和解剖結構清晰地立體呈現，便于多角度分析觀察擬定手術方案或反復模擬，促進醫患溝通，提高手術成功率[3-4]。目前，MR技術在肝膽胰領域正在逐漸應用于術前評估及手術方案制定、醫患溝通、術中導航精準手術、教學實踐等諸多方面，具有廣闊的發展前景[5-6]。
1 MR技術在肝膽胰外科手術中的應用
肝膽胰系統解剖結構復雜多變，手術過程中對器官組織及血管精準操作要求高，需要明確病灶周圍組織器官和血管的位置，手術難度系數高、耗時長。術者對腫瘤的可切除性評估和手術規劃主要是憑借經驗對術前的二維圖像進行抽象三維重建和認識。但是，這種基于臨床經驗的術前評估往往導致診斷具有不一致性和不確定性。MR技術將三維重建模型與現實手術部位的真實器官結構相結合，實現了手術精準可視化新模式。MR技術輔助手術的流程主要為[1，3]：采集術前MRI或CT影像學數據；基于原始影像數據3D模型描繪肝臟、膽管、胰腺、脈管系統、病變及周圍組織器官；上傳3D模型數據至MR系統并制定手術方案以及模擬手術；自動化識別并虛實融合3D虛擬影像和實時觀測的手術器官圖像，實現術中實時3D可視化定位病灶，從而實現精準手術導航。
1.1 術前評估及手術方案制定
基于MR技術，肝膽胰外科手術規劃系統將器官病灶形態、空間分布等進行描述和解釋，通過術前手術方案規劃、手術入路決策和手術仿真模擬可有效減少術中失血量，縮短手術時間。梅昆有等[7]采用病例對照方法，研究47例肝膽腫瘤患者（16例MR技術，31例對照），證實通過術前MR技術展示可獲得腫瘤三維重建模型，幫助分析腫瘤與鄰近器官及重要血管的毗鄰關系，精確測量腫瘤大小，有助于術前最佳手術方案的規劃和討論。楊威等[8]在7例肝切除手術（解剖性肝切除5例，體外肝切除術1例，肝胰十二指腸切除術1例）中應用MR技術建模（包括腫瘤病灶、肝段結構、膽管的定位定構、門靜脈、肝動脈和肝靜脈），定量分析相關肝體積并制定個體化精準手術方案，最終在真實空間環境中還原全息化和定量化的人體三維解剖結構。張隆鑫等[9]應用MR技術對巨塊型肝癌評估肝臟解剖細節并估算肝臟剩余體積，對后續手術順利進行具有重要意義。因此，應用MR技術精準評估規劃手術方案，有助于精準肝切除范圍以及重要血管保護，降低術中血管損傷和術后肝功能衰竭等并發癥的發生率[10]。
1.2 醫患溝通
高效的醫患溝通是使診療方案尤其是復雜的肝膽胰手術方案得以實施的前提和保障。傳統醫患溝通方式以單純語言文字交流為主，因醫學專業知識的不對稱性，患者及家屬對病情、診療方案、風險等相關信息認識和理解力低。另外，肝膽胰解剖結構復雜，相關疾病診治難度大，手術復雜，患者對手術方案的選擇以及風險的理解缺乏專業的辨別力，因此存在潛在的隱患。在術前溝通中應用MR技術，醫患雙方通過MR眼鏡設備直面手術部位的三維重建模型，更詳細和直觀地講解手術方案，仿真手術模擬，促進患方對手術難度和風險的更深入理解，有助于解決醫患信息不對稱的問題。華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院冷超等[11]應用MR技術進行醫患溝通，患者及家屬能夠直觀地了解腫瘤位置及其與毗鄰脈管器官的關系，能更透徹地了解手術方案，更好地理解術中出血等風險，提高醫患互信度。Andolfi 等[12]研究證實，借助MR技術結合3D打印有助于與胰腺癌患者討論病情，可以更清晰地顯示更多的解剖細節，呈現腫塊與血管之間的關系，并證明腫瘤是不可切除的，解釋為什么不進行外科手術。
MR技術在肝膽胰手術術前評估、制定手術方案以及醫患溝通中應用的文獻資料見表1。
表1
MR技術在肝膽胰手術術前評估、制定手術方案以及醫患溝通中的應用情況
1.3 術中精準實時導航
肝膽胰器官周圍解剖結構復雜，大血管分布較多，手術切除范圍廣，術后并發癥發生率及死亡率居高不下[3, 13]。術中失血量是影響手術成功率的重要因素，減少術中失血能夠有效降低手術潛在風險，MR技術的應用正好可以彌補這一不足。MR技術通過精確實時的術中導航，提高術者對器官以及血管解剖結構的識別，引導手術入路，能讓術者完成更精細化的操作，減少副損傷，提高手術安全性，降低相關手術風險[14-15]。Simone等[16]的研究將MR技術應用于遠程手術培訓和指導，結果表明，MR技術在遠程手術實時指導中具有可行性。未來，在出現疾病大規模流行的限制期間，MR技術也可以應用于遠程手術。
1.3.1 在肝膽疾病領域的應用
針對復雜肝臟手術和解剖性肝切除術，MR技術可用于評估肝切除方案并輔助術中導航，實現肝切除可視化、可量化和可控化的精準切除。德國首次研究MR技術在開腹肝切除手術中的應用效果，結果證實MR技術可以提高外科醫生的術中感知能力和操作精度[17-18]。Aoki等[19]研發了一種新型技術，聯合應用MR和吲哚菁綠（indocyanine green，ICG）分子熒光導航用于肝切除術，將三維可視化、ICG分子影像和3D腹腔鏡手術圖像實時融合，輔助定位腹腔鏡解剖性肝切除（肝腫瘤）術中膽管穿刺，確立肝切除邊界，實現了以MR技術為基礎的多模態精準手術指導。該研究結果證實應用MR技術輔助導航明顯減少手術出血量、降低術中輸血率和縮短術后住院時間。梅昆有等[7]分析了47例肝膽腫瘤（肝腫瘤35例，膽管腫瘤12例），發現MR技術可準確定位病灶，縮短手術時間，減少術中出血量。馬春陽等[20]在22例復雜肝癌切除術中應用MR術中導航（對照組28例），MR術中導航在3D視野中透過肝實質直視腫瘤，明顯縮短了肝門阻斷時間和手術時間，減少了術中出血量和輸血量，降低了術后并發癥發生率。Saito等[21]首次利用MR技術實現3D全息術中膽道造影（intraoperative cholangiography，IOC）成像，該技術有助于準確識別膽管結石或腫瘤，明確膽管解剖，從而有效預防術中膽管損傷。張隆鑫等 [9] 針對巨塊型肝癌將MR技術應用于聯合肝臟離斷及門脈結扎的分次肝切除術（associating liver partition and portal vein ligation for staged hepatectomy，ALPPS），實現了術中解剖細節立體呈現以及離斷的肝斷面的精確定位，提高了剩余肝臟體積的估算準確度。南方醫科大學珠江醫院祝文等[10]認為，對于需行縮小右半肝切除的患者，采用增強現實與MR導航技術能安全有效地指導手術的實施，可保留更多的功能肝體積，提高手術安全性，減少術后并發癥。近年來MR技術應用于腹腔鏡肝切除[22]、肝癌精準肝切除[23]、肝移植[24]等，術中出血更少，有更高的手術安全性，對術中預防出血具有重要的應用價值。近年來，MR技術逐步應用于了膽管腫瘤的術中導航。 Saito等[21]報道了2例膽管癌根治術中MR技術的應用，結果顯示MR技術導航（膽道造影）更詳細展示了肝內膽管分支，可多角度觀察膽管解剖結構，尤其是B1的起始部位，有助于精準切除，保障膽管R0切緣。
1.3.2 在胰腺疾病領域的應用
胰腺手術尤其是胰十二指腸切除術，累及器官多，創傷大，風險高。胰腺癌血管侵犯發生率高，聯合血管切除的胰腺癌根治術廣泛應用。精準評估腫瘤周圍組織器官解剖毗鄰關系，了解腹腔干、腸系膜上動脈和門靜脈/腸系膜上靜脈受侵犯情況及肝動脈變異情況對手術成敗至關重要。MR技術有助于清晰顯示胰腺腫瘤與血管系統的走行，輔助術者精準解剖受侵血管并進行妥善處理，防止大出血的發生，真正達到徹底清除目標病灶，減少副損傷及出血量，減輕手術創傷反應，實現手術可視化、可量化和可控化的精準切除目標。劉剛等[13]在腹腔鏡胰十二指腸切除術中應用MR技術，可以清楚地達到理想解剖層面，更精確地選擇手術入路，尤其在對胃十二指腸、胃右和空腸第1支動脈進行解剖以及對胰腺側后方淋巴結進行清掃時，有助于判斷周圍重要血管的相對位置，避免造成不必要的損傷，降低手術風險及減少手術并發癥。楊威等[8]報道MR技術應用于胰十二指腸切除術，有助于術中導航分辨重要解剖結構，包括肝動脈、肝靜脈及門靜脈，同時還利用導航進行膽管解剖保護。王峻峰等[25]應用MR技術輔助硬質膽道鏡導航急性重癥胰腺炎伴胰腺感染膿腫的沖洗，同時輔助內鏡輔助導航經胃后壁置入支架、進入胰腺假性囊腫以引流，可達到可視化和精準化的效果。Wierzbicki等[26]應用MR技術用于胰腺癌不可逆電穿孔的針頭穿刺路徑導航，結果MR技術精準呈現腫瘤大小和位置，有助于更精確地設置電穿孔的針頭以及確定消融線。
MR技術在肝膽胰外科術中精準實時導航應用的文獻資料見表2。
表2
MR技術在肝膽胰外科術中精準實時導航應用情況
2 MR技術在肝膽胰教學實踐中的應用
MR技術可顯著提高使用者對器官解剖的感知能力，為初級外科醫師提供形象逼真的三維手術場景，加快掌握正常解剖和病理解剖結構，熟悉手術關鍵操作步驟和處置策略[28]。此外，應用MR技術有助于實現可重復性手術觀摩演練，縮短學習曲線、加快學習進程，提升教學質量和培訓效率，避免培訓過程中潛在的醫療風險 [29-30]。
2.1 解剖教學
由于標本缺乏、技術限制等因素，傳統的解剖教學模式成本極高。MR技術則為現代解剖學教育提供了新式教學方法，在虛擬場景下直觀立體地展示解剖結構，實施教學手段更加多元化，既保證了教學質量，也大大降低了成本。MR數據來源于臨床病例的影像資料，人體組織器官與三維模型可達到1∶1吻合比例，可部分替代尸體標本，節約教學資源。Andolfi等[12]開發了虛擬胰腺模型和胰頭癌的病理模型，利用MR構建的模型，可以使學生在3D空間中多角度和全方位觀察人體解剖結構，甚至放大觀察精細結構，降低空間想象難度，提高了教學的質量和效率。Pelanis等[31]應用MR技術開發解剖性肝切除虛擬軟件模擬各類肝切除術式，增加了受訓醫師在手術教學中的互動體驗，顯著提升了學習興趣，加深了對手術術式的透徹理解。
2.2 臨床操作教學
手術具有操作精細、耗時長、風險大和學習培訓成本高的特點。在手術教學臨床實踐中，初級外科醫師培訓學習手術技能的機會相對較少，究其原因主要與手術分級管理制度和手術安全高要求密切相關，因此手術技能培訓不足已成為各級醫院外科醫師規范化培訓的突出問題，嚴重制約了手術科室的教學質量[32]。將MR技術運用于各級初級醫師規范化教學培訓中，可有效改善這一困境，同時有利于提高培訓的效率、效果和體驗[29, 33]。將三維虛擬世界與真實手術過程有機融合和實時動態調整，可以達到對手術部位器官解剖結構的深度分析以及對手術難度和風險準確預測的教學目的[32-33]。王宏等[34]對120例接受住院醫師規范化培訓的肝膽外科碩士研究生進行隨機分組，受試組采用MR構建3D可視化模型實施手術教學，該組學員操作考核分數明顯高于接受傳統手術教學模式組，且該組學員對于教學方法的滿意度更高。Bala等[35]在倫敦一家教學醫院使用HoloLens眼鏡對11位醫學生進行遠程查房培訓，研究結果顯示配合視野內同時展示患者的磁共振、放射等檢查結果，學生能更加直觀深刻地理解患者情況及臨床癥狀，獲得了大多數參與者（8/11）的積極反饋，并能與臨床教學查房醫生很好地完成互動問答（n=9），該方式有助于提高學生參與感和專注度。
石小強等[36]將MR技術用于專科醫師腹膜后腫瘤手術培訓，獲得了更高的考試成績及滿意度。該研究以西安交通大學附屬醫院普外科腹膜后腫瘤學組49名專科醫師培訓學員為研究對象，按照隨機抽簽的方式將研究對象分為2組，對照組采用以PPT為主的傳統教學模式，觀察組采用以MR技術為主的教學模式。授課結束后，對2組學員進行試卷考核和滿意度問卷調查，結果顯示觀察組總成績為（76.6±4.58） 分，顯著高于對照組的（66.25±4.68）分。該結果提示MR技術在手術臨床教學中有助于提高教學質量，激發學習興趣，提升解剖知識的空間理解力。
在全球COVID-19病毒大流行的背景下，遠程醫療系統成為疫情防控環境中一種必不可少的診療手段，MR技術在臨床教學領域大有可為。疫情期間，意大利面對面的手術教學方式被禁止，Simone等[16]通過MR設備進行遠程腹腔鏡和開腹手術教學，5位受試者的問卷結果顯示他們的投入度高，教學體驗良好。
MR技術在肝膽胰教學實踐中應用的文獻資料見表3。
表3
MR在肝膽胰教學實踐中的應用情況
3 MR技術與其他影像技術聯合應用
當前，MR技術應用于肝膽胰領域主要是憑借特殊的3D成像技術將CT或MRI檢查的醫學影像數據生成3D全息影像呈現于現實空間的任意位置，如手術野上方或手術野內，佩戴MR眼鏡的醫師可透過3D模型看清術野內實體的器官解剖細節，這種呈現技術使肝膽胰腺器官系統解剖信息更加全面、清晰和準確。隨著精準外科的發展進步，對多模態影像技術及輔助導航技術提出了更高的要求。近年來，MR技術聯合多模態影像技術在疾病診療中取得了一定的進展。Aoki等[19]聯合應用MR和近紅外分子熒光導航用于肝切除術，實現了3D可視化、分子影像和3D腹腔鏡手術圖像的實時融合，輔助定位腹腔鏡解剖性肝切除術中膽管穿刺，多模態精準手術導航。I125離子植入實現近距離放療對實體腫瘤具有一定的療效，MR技術聯合CT與MRI圖像融合技術更有助于術中精準定位穿刺[37-38]。依托SPECT/CT圖像，MR技術術中導航有助于黑色素瘤或默克爾細胞癌手術中淋巴結的定位及清掃[39]。此外，MR技術聯合超聲[40-41]、內鏡圖像[42]等，有助于穿刺導航及血管變異評估[43]。
4 MR技術的不足與展望
盡管MR技術在肝膽胰外科領域發揮著重要作用，但結合國內外臨床經驗來看，該技術仍存在一定的局限性，總結如下：① 可視化圖像與實體器官精確融合及動態配準是MR技術的難點，MR技術還不能單獨應用于手術實時導航，在復雜手術中應用時，實際術野和虛擬圖像容易出現分離，需多次校對，影響手術進程。② MR技術僅有視覺方面反饋，缺乏真實的觸覺反饋及真實感。③ 長時間佩戴MR設備導致眩暈等身體不適。④ 設備成本高，大范圍普及難度大。為了更好地實現肝膽胰手術導航自動化、精準化和智能化，研發具備多模態影像融合技術、智能規劃和自動導航的肝膽胰智能化手術系統具有十分重要的意義。因此，突破非剛性配準的軟組織器官術中圖像導航技術瓶頸（術中圖像解析、物理-圖像空間配準、器官形變校正等關鍵技術）迫在眉睫，希望給肝膽胰外科智能化發展帶來新的機遇。
5 小結
綜上所述，MR相關技術的發展對于肝膽胰外科手術及教學有著重要的意義。目前，MR技術廣泛應用于肝膽胰領域術前診斷評估及手術方案制定、醫患溝通、術中導航精準手術、教學實踐等諸多方面，一定程度上推動了新型的臨床診療方式。MR技術在肝膽胰領域的創新應用有效縮短了手術時間，降低了手術難度，提高了手術的成功率。盡管目前MR技術在肝膽胰領域的應用和探索尚處于初期階段，存在許多問題亟待解決，但我們相信在未來的發展中，隨著MR技術和現代醫學的發展進步，MR技術必將在智能化實時導航肝膽胰手術系統方面充分發揮其優勢，推動肝膽胰領域的進一步發展。
重要聲明
利益沖突聲明：全部作者申明無利益沖突。
作者貢獻聲明：論文設計及文獻檢索：陳擁華和曹袁一諾；文獻資料整理及初稿撰寫：曹袁一諾、李里詩洛和軒轅逸睿；文稿修改及審校：陳擁華。
