增强现实辅助电磁导航下的内镜逆行胰胆管造影胆管插管定位技术模型研究

作者：张大涯; 杨硕; 吴浪; 令狐恩强; 李明阳^*

来源：解放军医学院学报, 2021, 42(11): 1188-1233.

• 内镜逆行胰胆管造影
• 电磁导航
• 增强现实技术
• 胆管扩张
• 三维重建
• 3D打印模型

背景内镜下逆行胰胆管造影术(endoscopic retrograde cholangiopancreatography,ERCP)术者时常会面临选择性肝内胆管超选困难的问题,且反复尝试插管大大增加了术后并发症的发生率。近年来,增强现实(augmented reality,AR)辅助电磁导航已成为微创手术的重要辅助工具。目的探讨增强现实辅助电磁导航引导ERCP胆管插管在3D打印胆道模型中的定位精度。方法将1例肝内外胆管扩张患者腹部CT图像中的胆道进行三维重建,将结果通过3D打印生成一个1∶1.36的胆道树脂模型。在胆道模型内嵌入标记物作为导航精度测量的"靶点",并固定在人体腹部体模中。在体模基底和皮肤表面分别贴上配准标志物和标记物。对体模行CT平扫,得到体模的标准三维图形文件(STL)。在乳头括约肌切开刀通道内部安装一个电磁传感器,用于追踪其在模型中的位置,并使用图像叠加构建一个增强现实导航平台。通过术前CT扫描获得体模配准标志物和标记物的图像坐标,实验中再获取其磁场坐标,完成术前、术中配准和增强现实精度分析。结果在体模上行ERCP胆管插管,在AR辅助电磁导航下乳头括约肌切开刀被准确引导进入左右肝管,导航精度误差为(0.949±0.033) mm,可达到临床应用的要求。结论模型实验证实了AR辅助电磁导航ERCP胆管插管的可行性,为其进一步在临床应用奠定了基础。

• 单位
  解放军总医院; 北京理工大学