2026年06月11日发布 | 483阅读

【后浪】3D重建引导脑病灶切除,精准安全更普惠

龚瑾

中山大学附属第三医院

郭英

中山大学附属第三医院

达人收藏

编者按

规范是基石,创新是活力。全新「后浪」栏目,作为脑医汇「中国声音」栏目的姊妹篇,专注推介本土首创、SCI发表的神经外科诊疗新技术,以更贴合临床、富于巧思和兼具性价比的“中国方案”,邀请研究者亲述成果,为国内广大神外同仁的临床实践提供源于本土实证的多元选择。


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近日,中山大学附属第三医院郭英教授团队关于3D重建引导脑病灶切除的临床研究论著“3D reconstruction-guided brain lesion resection based on adjacent landmarks concepts and a usability study”,在国际权威神经外科期刊《World Neurosurgery》线上发表。


该研究创新性提出基于邻近解剖标志物的3D重建引导技术,为脑病灶精准切除提供了低成本、高安全的全新方案。



脑外科手术因解剖复杂、操作空间狭小、需严格保护神经功能,一直是外科领域的“高精尖”挑战。传统神经导航易受脑漂移影响,且设备昂贵、普及受限;而3D重建可视化技术,可在术前完成多模态影像融合与三维建模,术中依靠脑沟、脑回、血管、神经等天然标志物定位,大幅提升手术精准度与安全性。(附全文链接:https://doi.org/10.1016/j.wneu.2026.124862)


本研究纳入2019年1月~2022年6月13例脑病灶患者,病灶涵盖海绵状血管瘤、胶质瘤、转移瘤,其中9例位于功能区或深部、4例位于脑干。团队采用3D Slicer开源软件完成CTA、CTV、MR、DTI、fMRI多模态影像3D重建,术前规划切口、骨窗、入路点与手术轨迹,术中以3D虚拟模型实时引导,全程无需昂贵导航设备。


核心研究发现

1

定位精准、切除彻底

所有患者术前计划均于术前1天完成,重建融合平均耗时<2小时;术中病灶定位准确,12例实现病灶全切除(GTR),仅1例中央前回低级别胶质瘤次全切除。


2

并发症少、恢复良好

7例术后无新增神经功能缺损;1例短暂言语障碍、2例肢体无力均在随访期完全恢复,无术后出血等严重并发症。


3

成本更低、易学易用

无需高端导航设备,降低手术成本;清晰直观的3D视角显著缩短年轻神经外科医生学习曲线,适合基层与资源有限医院推广。


4

3D视觉融合技术再升级

团队创新提出3D视觉影像融合(3DIF)方案:术前将患者头部3D扫描模型与影像重建模型配准,在病房完成定位,缩短手术室用时,进一步提升临床效率。



典型病例:

经乙状窦后入路切除右侧脑桥海绵状血管瘤

女性,33岁,因头痛及左侧肢体瘫痪就诊。术前检查显示右侧脑桥海绵状血管瘤。我们采用乙状窦后入路切除病灶。患者手术耐受良好,未出现新的神经功能障碍。术后检查显示病灶完全切除。随访12个月未见复发。



术前MRI检查:

术前SWI

术前T2


术前MRI显示:SWI序列上病灶呈不均匀低信号,T2加权序列呈混杂信号。



术前计划:



完整的术前规划界面及3D重建窗口显示了病灶与周围结构的详细空间关系(b1左图);多个2D图像窗口显示了病灶(红色不规则环状)位置及经DTI示踪的邻近纤维束(b1右图)。手术区域特征结构的远观图(左图)及显示海绵状血管瘤(红色物体)、入路点(绿色箭头)、引导血管(白色箭头)和模拟器械(黄色箭头)的3D空间关系局部细节图(b2)。从上-下视角(b3左图)和轴位视角(b3右图)显示模拟器械与指向病灶方向之间的进入角度。显示了经乙状窦后入路到达病灶的手术方向(首选入路)(b4左图),并设计了模拟直线切口(b4右图)。



术中情况:


精细分离脑桥小脑角池以释放脑脊液,暴露听-面神经束和脑干(c1)。引导血管容易被识别,并根据术前规划确认入路点(c2)。使用角度剥离子引导进入方向(左图),海绵状血管瘤逐渐暴露(右图)(c3)。在切除腔底部识别到脑实质,终止切除(c4)。



术后复查:

术后CT

术后SWI

术后T2


术后CT无出血,MRI显示病灶被完全切除。


临床意义与价值

本研究证实:基于邻近解剖标志物的3D重建引导脑病灶切除,可实现更全面的术前规划、更精准的术中执行、更低的治疗成本,同时有效提升手术安全性、缩短年轻医生的学习曲线,为脑肿瘤、海绵状血管瘤、转移瘤等病灶手术提供可复制、可推广的优质方案。



作者简介

第一作者

龚瑾 副主任医师

中山大学附属第三医院

医学博士,副主任医师,硕士研究生导师

从事神经外科工作十余年,主要致力于帕金森病、肌张力障碍、顽固性癫痫、三叉神经痛、面肌痉挛、运动和意识障碍等功能性神经疾病的外科治疗和基础研究。尤其擅长神经调控技术在功能神经外科的应用,已开展包括脑深部电刺激、脊髓电刺激、和迷走神经电刺激在内的常用侵入性神经调控技术。擅长颅内肿瘤的精准微创手术,重要功能区肿瘤的唤醒手术和机器人辅助神经外科手术。熟练掌握个体化多模态诊疗技术,注重医学和工科结合,致力于精准化和数字化临床医疗

现为广东省医学会神经外科学分会功能神外学组副组长;广东省医学教育协会数智神经外科专业委员会副主任委员;广东省医学会脑机接口与脑科学专业委员会委员;广东省医师协会神经外科医师分会功能与脊柱脊髓组组员;广东省精准医学应用学会神经肿瘤分会委员;广东省卫生信息网络协会神经外科信息化应用分会常务委员;广东省数学会数理医学专业委员会常务委员;广东省生物医学工程学会植入器械与先进制造分会委员

主持广东省自然科学基金面上项目和广东省重点领域研发计划项目子课题各 1 项,作为课题骨干参与科技创新2030“脑科学与类脑研究重大项目”。以第一作者、共同第一作者和共同通讯作者在Nature Communications、Frontiers in Oncology、Aging-US、Turk Neurosurg等SCI期刊上发表论文数篇。获多项发明专利和实用新型专利。主要研究方向:①精准和智能神经外科;②脑机接口在脑功能康复中的应用;③干细胞治疗脑卒中的基础与转化研究


通讯作者

郭英 主任医师

中山大学附属第三医院

教授,主任医师,博士生导师

中山大学附属第三医院神经与精神疾病中心副主任

中山大学附属第三医院神经外科学科带头人,垂体瘤诊治中心主任

中国医师协会神经内镜医师培训基地主任

中华医学会神经外科学分会常委

广东省医学会神经外科学分会主任委员

广东省医学会理事会理事

中国医药教育协会-神经内镜与微创医学专委会副主任委员

中国研究型医院学会神经微侵袭治疗专业委员会常委

中国医师协会神经内镜医师分会委员

熟练掌握显微外科、神经内窥镜、颅内病变精准定位、术中神经功能监测和保护等现代微创神经外科技术,综合运用这些技术结合个体化术前手术设计成功完成各类微创神经外科手术量8000余例,并一直致力于现代微创理念和技术的推广。主持国家、省部级医学科研基金10余项,总经费600余万元。发表发表论著60余篇,其中SCI收录40余篇,主编及参编著作3部。培养亚专科骨干10余人,培养博士及硕士40余人

研究方向:精准神经外科技术(包括临床医学、生物医学大数据、人工智能、机器人)研发和应用;神经损伤修复和再生



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