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刚才我们都看过了

实际的微创手术

大家可能也看到

这种手术过程中

虽然解决了很多

临床的问题

但是 这东西的话

是不是还需要

有一个更好的提升

可能我们的很多实际的

比如病人

可能会提这样一个疑问

那将来这种微创的手术

该怎么样一个走向

所以说 这种微创

也是需要我们提供一个

更好的模式

这也是我们作为科研人员

应该关注的

这样一个领域

举一个例子

刚才大家也看到过

胆囊摘除这样一个手术

大家有没有注意到

真正在看的过程中的时候

医生其实是盯着屏幕在看

操作的时候

是自己在这样操作

来回切换

眼睛跟手

其实是有一个

不协调的问题

当然 我们刚才也提到过

可以用一些头盔式的东西

可以解决

甚至可以用一些双目式的

这种方式

可以进行手术

但是 这些手术的模式

其实都不是一个

非常符合我们医生

平时操作这样一个习惯

所以说 能不能提供一个

更好的模式

来取代现有的微创的方式

另外还有一个问题

就是现在大家看到

这种影像

特别是影像

引导治疗的方向

看到的影像

都是扫描出来的图像

然后在我们的计算机里头

得到一个显示

而问题是我们的计算机

其实它的屏幕是

一个二维的屏幕

虽然我们可以进行一个

三维的重建

把信息进行空间构建

给医生提供一个

定量的分析结果

但是毕竟不是一个直观的

跟实际的病人

比如说器官相吻合的

这样一种图像

所以 这里头也需要我们

能不能提供一个

显示的方式

就是说显示出来的图像

跟真实的物体

其实是一模一样的

我们也是考虑

将来这种微创 诊疗

这样一个发展

能不能有一个更好的

观察的平台

让我们的医生

用自己的眼睛

直接能够看到病人

内部的情况

特别针对这个问题

我们开发了一种

叫做三维的原位的

这种显示的模式

首先 这是一个

三维立体的影像

跟传统的影像不太一样

传统的影像的显示方式

主要是二维的

甚至我们现在有一些方式

可以用戴眼镜

可以进行三维的重建

可以提供三维的感觉

但是 这种方式跟实际的

医生的操作

原来的模式是不吻合的

因为医生还是不太希望

再增加一幅眼镜

所以最好是用自己的眼睛

也就是说裸眼

能够直接看到三维的影像

怎么实现

这样一个三维影像呢

首先我们用一个

动画描述一下

大家可以看一下

这个动画的话

大家可以看到

我们是用一个

凸透镜的阵列

凸透镜大家都知道

光线进来

平行光进来以后

会在焦点上形成一个点

就像我们的图像一样

就是说我们这个图

比如说我们要做一个

跳动的心脏

这个心脏上面有一个点

这个点

然后是通过一个凸透镜

然后 它可以在凸透镜的

焦点里头

然后记录下来

变成一个点

但如果我们有一个

凸透镜的阵列的话

那么 这样一个阵列的话

就可以把不同的这种信息

然后通过这种

各自的凸透镜

进行一个记录

都是记录的这种焦点

也就是说这种焦点面上

当然 这中间的话

我们不是通过一个

光学的记录方式

我们是通过一个计算机

模拟这样一个

光学成像

我们可以用计算机

计算出焦点面上

形成这些点

这些像素的值

通过这种方式

我们就可以把实际的

比如说这种心脏的数据

进行一个转换

变成这样一个平面上的

一个高清晰的数据

这是等于在记录的过程中

那反过来

在这种重建的过程中

怎么办呢

也是用同样的

这样一种凸透镜的阵列

这些像素的话

通过原来这种凸透镜

从哪儿来

它还要回到哪儿去

我们可以通过这样

一个方式

压缩的信息

通过我们凸透镜的阵列

把这个二维的压缩信息

复原到三维的空间

从正面看

我们就可以获得这样一个

完整的 三维的

空间的影像

所以 这一点的话

解决了我们在

微创诊疗过程中

这种影像的

一个呈现的问题

我们的这种器官

可以经过我们这样一个

三维的成像的方式

然后可以使我们的观察者

医生 用自己的眼睛

直接获得一个完整的

比如说病变 器官

这样一个三维的空间结构

甚至在这个基础上

我们还可以增加一些

其他的这种信息

有一些诊断的

判断的依据

都可以在里头

进行一个体现

这边我们有几个例子

是我们在过去

十几年里头

开发出来的一些装置

比如说这样一个

立体的显示的装置

这个头盖骨

大家可以看到

这个头盖骨

我们可以通过移动眼睛

上下 左右

移动以后

我们可以获得不同方位

看到的影像

这也是我们所提到的图像

三维图像的运动视差

这边是一个动态的心脏

我们通过CT进行一个扫描

然后进行一个分割

然后重建

最后在我们三维的

立体显示器里面

得到了这种显示

这个显示器

这个技术

我们也是给它

取了一个名字

叫立体全像技术

它所代表的这种意义

就是这种影像

是一个完整的

是一个全面的

空间的影像

在这个基础上

是不是还有更好的应用

刚才涉及到

眼手协调的问题

对医生来说

那么 我们就想

这个影像

是不是可以用一种方式

使它完整的

投射到人体里头

就像我们的心脏

是从里头发光一样

能够给医生呈现这样一个

完整的空间的

这样一个结构

所以 这一点的话

我们提出这样一个

立体影像的空间手术导航

这样一个系统

这个系统包括了几个部分

包括影像的采集

我们可以通过CT核磁

进行一个采集

采集完了以后

刚才也提到过

定位的这种方式

我们可以将影像跟病人

以及手术器械

进行一个结合

这样的话

我们就可以把这个

三者之间的坐标

进行一个统一

更重要的是

我们刚才用的三维的影像

可以使它完整的投影到

人体里头

我们有一个三维的影像

我们还有一个半透半反的

这样一个镜子

这个镜子是完成这样一个

空间透视融合的

这样一个功能

首先 它是一面镜子

也就是说

我们影像从这边过来以后

从这个镜子里头

可以得到反射

我们医生可以获得里头

这种原来内部的信息

另外的话

它还是一面

然后相当于一个透明的

像玻璃一样的

也就是说

我们还可以通过这样一个

半透半反镜

还可以直接看到人体

实际的病人的情况

那就是说

通过这样一个方式

通过反射

加上这样一个透视

我们就可以

把这两者之间结合

完成一个透视融合

这样一个效果

而这种效果

正好是可以

给医生提供一个

非常直观明了的

手术操作的这样一个平台

当然 刚才也提到

过手术器械

比如说进入人体

进去人体以后

这个手术器械到底在哪边

实际我们用肉眼

是看不见的

通过这种方式

我们也可以把器械的图像

进行一个体现

那么我们就可以直接看到

这种器械到底是到了

人体哪一个部位

而且我们下一步

该怎么操作 该切多少

下一步要避开一些

比如说危险的部位

神经和血管

这样的话

医生就可以用自己的眼睛

一目了然地看到

手术的这种场景

从而完成一个精准的操作