以全息影像为“眼” 护“生命之源”

在传统医疗实践中，外科医生主要依靠计算机断层扫描（CT）、磁共振成像（MRI）等二维影像来诊断疾病和规划手术。在此过程中，医生需要在脑海中对这些平面图像进行三维重建，高度依赖个人经验和空间想象能力，不可避免地存在一定主观性和误差。

北京大学首钢医院泌尿外科主任医师、中华医学会泌尿外科学分会名誉主任委员那彦群教授带领团队成功研发的全息影像技术，能将患者CT/MRI数据实时转化为3D“透明器官”，让医生在术中“透视”血管与肿瘤的复杂纠缠情况，实现个性化精准治疗。

依托全息影像技术，首钢医院泌尿外科团队成功开展了复杂肿瘤精准切除、全息影像引导前列腺穿刺和经皮肾镜等多项新技术，成功完成数百例复杂保肾手术，为患者守住了珍贵的“生命之源”。

那彦群教授（左一）带领团队为患者手术。

建高精度三维可视化模型

在人体这方精密天地中，肾脏堪称“生命之源”。然而，当恶性肿瘤如隐形炸弹般深藏于肾门要地或核心深处时，传统的“一刀切”虽可除瘤，却可能永久损伤肾功能。

面对患者日益强烈的器官保留需求，从2018年开始，那彦群带领首钢医院泌尿外科汪磊主任医师、赵子臣副主任医师等团队成员，致力于将增强现实和混合现实技术融入医疗领域，成功研发全息影像技术。该技术以患者CT/MRI影像数据为基础，可构建出高精度三维可视化模型，能清晰直观地展示病灶、毗邻器官及血管等，并支持任意旋转、平移、缩放、增减、剖切、测量等操作。

“与传统成像技术相比，全息影像技术实现了从现实到虚拟、从虚拟到现实的双向互通。”那彦群表示，通过头戴便携式混合现实设备或增强现实类图像融合软件，外科医生在临床应用中犹如获得“透视眼”，可在术前更准确、直观地了解病变及其周围血管、脏器等组织器官的情况，精准判断病变周围空间结构关系，从而为患者量身打造个性化手术方案，显著提升手术的预见性与安全性。

汪磊介绍，不同于传统的电磁导航或红外导航，全息影像技术下的手术导航是一种新兴的图像导航，通过将虚拟的全息影像与真实的术野图像进行融合、配准和追踪，引导手术精准实施。这一导航技术摆脱了人眼的局限，使术者能够透过脂肪或毗邻组织“透视”关键解剖结构，实现了从“盲探”到精准的进化。

全息影像技术在术中导航的应用可根据手术方式分为两种：在腹腔镜或机器人手术中，该系统能够将术前构建的全息影像通过特定软件与腹腔镜或机器人监视器下的术野图像进行实时配准和追踪，指导手术安全、顺利进行；在非腹腔镜手术中，术者可借助全息眼镜，将虚拟全息影像与手术区域精确融合，精确引导术中穿刺或切除的路径，从而提高手术精准度和效率。

“以肾肿瘤的保肾手术为例，全息影像技术能够直观展示肾脏、肿瘤、血管及集合系统的空间关系，实现解剖细节可视化，帮助医生制定个性化手术方案，如分支肾动脉阻断等。对于内生型肿瘤或肾门肿瘤等复杂病例，该技术则有助于优化决策，提升保肾手术比例。”汪磊说。

复杂疑难病例不再棘手

肾门部肿瘤如同隐藏在血管丛林中的“炸弹”，被多支动静脉紧密包绕，手术稍不慎便可能引发致命出血，所以实施此类手术也被医生们称为“刀尖上舞芭蕾”。泌尿外科接诊的一名患者，肿瘤就被紧缠于右肾门上唇血管丛中。“稍有不慎，轻则大出血，重则肾脏不保。”汪磊回忆。在清晰如透视般的全息影像技术实时导航下，泌尿外科团队精细游离血管，以毫米级精度剥离肿瘤，最终完好保留肾脏及所有关键血管。

一名罕见左肾多发肾肿瘤患者，其左肾3枚肿瘤中，最小的囊性肾肿瘤直径仅约0.7厘米，由于肿瘤多发且定位困难，多家医院均给出了“全切左肾”的治疗意见。患者慕名来到首钢医院，泌尿外科、医学影像科、病理科等组成多学科团队进行充分讨论，在评估肿瘤性质及遗传、复发风险，并征求患者意见后，最终决定行保肾手术。

术中，全息影像技术犹如精准导航图，帮助医生清晰掌握复杂解剖结构，引导医生在腹腔镜下一次性“全歼”多处肿瘤病灶，成功保留肾脏，给患者服下一颗“定心丸”。术中，肾脏断血时间被严控在30分钟内，这一关键指标对保护肾功能起到了至关重要的作用。

这些以往需要进行开放手术甚至切除肾脏的复杂病例，如今能成功保肾，全息影像技术功不可没。

创新成果高效转化与推广

“我们注重学科建设、科研创新和成果转化，目前已有两项临床医疗器械通过审批，分别是三维重建模型/内窥镜图像综合分析软件、医学图像处理软件。”那彦群介绍。

那彦群带领团队开展了多中心临床研究，其中，研发团队参与的“肾癌诊疗关键技术创新及应用”项目获湖北省科学技术进步奖一等奖。汪磊凭借“全息影像超声图像智能融合经皮肾穿刺系统的开发”项目获2020首都青年医学创新与转化大赛二等奖。与此同时，团队持续创新开发全息影像辅助内镜融合及精准穿刺系统等，不断推进全息影像技术的临床研究与转化应用。

在人才培养方面，团队通过让年轻医生参与全息影像技术的研发和应用，培养了一批既懂临床又懂技术的复合型人才。

据悉，全息影像技术获“用于内窥镜的图像融合方法、系统、介质及电子设备”等3项国家专利。当前，该技术在泌尿外科、肝胆外科、胸外科等多领域展现潜力。截至目前，该技术已在全国70多家三甲医院推广应用，累计应用于近3000例手术，其中包括协助进行术中导航1200余例。

那彦群教授在2024年吴阶平泌尿外科学术论坛上作报告

2025年4月，那彦群应邀在全国泌尿外科学术论坛的讲台上，向来自全国的专家展示团队最新成果：利用人工智能技术，肾肿瘤全息影像建模时间从2小时缩短至2分钟。

那彦群表示，全息影像技术在医疗领域的应用前景十分广阔，随着技术不断成熟和完善，不仅能提高外科手术精准度和效率，还将重塑医患沟通、远程医疗和医学教育的模式，为广大患者提供新的治疗选择。

文：党委办公室 刘金良

健康报 干贝贝

编辑：党委办公室