维也纳医科大学与儿科和成人医学诊所合作进行了一项开创性研究，探讨了增强现实（AR）在儿童癫痫手术中的可行性。这项回顾性分析涵盖了2020年10月至2023年10月期间接受局灶性癫痫显微外科切除术的43名儿童患者。研究旨在确定结合多模态成像的AR增强神经导航能否提高手术精度和患者预后。通过将实时成像叠加到外科医生的视野中，研究人员引入了一种新的精度水平，为未来神经外科手术的发展铺平了道路。
手术可视化的突破
癫痫手术，尤其是在儿童中，由于难以识别癫痫源区——即引起癫痫发作的大脑区域，因此具有挑战性。传统的神经导航工具提供术前成像，但需要不断参考外部屏幕，迫使外科医生在导航显示器和手术区域之间分散注意力。这不仅耗时，还增加了损伤重要脑区的风险。增强现实技术通过将功能性磁共振成像（fMRI）、正电子发射断层扫描（PET）、单光子发射计算机断层扫描（SPECT）和扩散张量成像（DTI）等多模态成像数据直接集成到手术显微镜中，克服了这些挑战。这一创新使外科医生能够实时可视化解剖和功能细节，减少了对间接引导系统的依赖。
该研究重点关注0至18岁的儿童，平均年龄为9岁。其中，26名患者（60.5%）的癫痫起源于颞叶外，而17名患者（39.5%）的癫痫起源于颞叶。最常见的三种组织学发现分别是局灶性皮质发育不良（FCD），占32.6%；神经节细胞瘤，占23.3%；以及胚胎发育不良性神经上皮肿瘤（DNET），占11.6%。特别具有挑战性的一组病例是术前MRI扫描未能显示明确癫痫病变的患者（MRI阴性病例），占研究组的25.6%。这些患者需要植入深度电极进行立体脑电图（sEEG）以在手术前精确定位癫痫源区。
高技术方法治疗癫痫手术
手术工作流程整合了Brainlab导航系统提供的多模态成像数据，并将其投影到Zeiss Kinevo显微镜的抬头显示器（HUD）中。这种设置使外科医生能够在实时增强指导下操作脑组织。在难以定义病变的情况下，使用带有跟踪标记的导航吸管作为额外工具以提高精度。此外，88.4%的病例进行了术中MRI，确保立即评估切除的完整性，并在必要时进行二次手术以移除任何剩余的癫痫源区。
AR技术的应用在靶向病变的同时避免了对负责关键功能（如运动和语言）的重要脑区的损伤。通过将成像数据直接叠加到手术区域，AR引导的神经导航允许精确切除，即使在视觉上难以区分健康组织和癫痫源区的情况下也是如此。集成术中成像的能力还有助于解决脑移位问题，这是手术过程中常见的问题，会导致术前成像准确性失真。
令人印象深刻的结果和癫痫发作预后
研究没有报告与AR技术相关的不良事件，这强化了其在神经外科环境中的安全性。83.7%的患者实现了完全切除，证明了这种先进手术方法的有效性。在24名随访超过一年的患者中，83.3%的患者表现出良好的癫痫发作预后，达到了国际抗癫痫联盟（ILAE）1级标准。值得注意的是，75%的这些患者完全无癫痫发作（ILAE 1a），这是一个与传统癫痫手术结果相当甚至更好的成功率。
尽管成功率很高，但仍观察到一些并发症。六名患者（14%）因病灶靠近运动皮层而出现暂时性偏瘫，但所有病例都在三个月内恢复。两名患者（4.3%）由于Meyer环在切除过程中受损而出现永久性象限盲。一名两岁的儿童因术后脑脊液积聚而需要进行硬膜下-腹腔分流术。然而，没有报告重大手术并发症，如需要再次手术的出血。这些结果表明，AR辅助手术不仅提高了精度，而且通过增强对关键结构的可视化可能有助于降低手术风险。
神经外科未来的愿景
虽然AR在神经外科的应用仍处于发展阶段，但它已经从外科培训和其他医学领域的进展中得到适应。虽然之前的研究强调了AR在神经外科教育和规划中的潜力，但其实时术中应用仍然较少探索。这项研究代表了AR在儿童癫痫手术中的首次大规模实施之一，展示了其在临床环境中的可行性和有效性。结果与成人癫痫手术中的类似AR引导技术一致，这些技术提高了准确性和患者预后。通过使外科医生能够同时可视化癫痫源区和功能脑区，AR技术优化了切除并最小化了神经功能缺损的风险。
该研究的一个局限性是其回顾性设计和缺乏对照组进行比较。由于AR技术自2020年起就已整合到维也纳医科大学的手术工作流程中，研究期间的所有手术都使用了这项技术，因此很难与传统技术的结果进行比较。此外，尽管AR提供了增强的可视化，但其对手术效率和长期癫痫发作预后的定量影响仍然难以衡量。未来需要更大规模的前瞻性研究和直接比较AR辅助和传统神经导航手术，以进一步验证这些发现。
尽管存在这些局限性，该研究表明AR辅助神经外科是儿童癫痫治疗的一种有前景的进展。将多模态成像叠加到手术区域的能力增强了病变定位并减少了不完全切除的可能性。鉴于儿童癫痫的复杂性和精密手术计划的需求，AR技术有望很快成为癫痫手术的标准工具。此外，将其整合到神经外科培训项目中将为未来的外科医生准备好使用先进的可视化技术，最终改善患者预后。随着增强现实技术的不断发展，其在神经外科的作用预计将扩大，为更安全、更有效和技术驱动的外科干预铺平道路。
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