增强现实是指计算机生成的映像，与现实世界的场景进行整合。它是半沉浸式环境这一术语的代名词，因此不同于虚拟现实，后者的环境是完全不真实的。该技术应用于神经外科领域，意味着感兴趣的来自计算机断层扫描或磁共振成像的分割结构，可以投影到现实的手术区域。增强现实代表了互动式影像引导手术的一种形式，通过显示那些不能直接看到的图像，协助外科医生术中定位。
此外，它允许外科医生集成多种模式信息，而无需离开直接关注的手术区域（比如，神经导航系统工作站和导航探针棒）。到目前为止，关于增强现实的大多数出版物，仅仅描述其各项技术的发展动态，只有少数说明了在神经外科中的临床应用。已报告的术中使用增强现实技术，包括脑膜瘤、 胶质瘤、 垂体瘤、 脑海绵状血管瘤和动静脉畸形的手术治疗。这项技术以前用于外科手术中的图像引导，但它从未在脑动脉瘤手术中使用。
瑞士日内瓦大学附属医院临床神经科学部神经外科的Ivan Cabrilo博士进行了一项前瞻性研究，提示增强现实技术可以在脑动脉瘤手术中使用，可以提高脑动脉瘤微创手术的成功率。文章最近在线发表于Neurosurgery上。
研究人员以前瞻性方式应用增强现实技术，对28例（共39个未破裂动脉瘤）患者进行了手术治疗。术前采集患者颅脑的三维成像的数据集（包括磁共振血管造影、计算机断层扫描血管造影和三维数字减影血管造影），用来创建患者的血管、 动脉瘤、 动脉瘤颈、 颅骨和头颅的虚拟图像分割模型。这些虚拟的模型图像传送到手术显微镜的目镜中。在一个视频中，作者以一例未破裂后交通动脉瘤夹闭术为例进行了举例说明。
图 1 A.术前使用德国费尔德基兴博医来公司的iPlan 平台创建的动脉瘤及瘤周血管的图像分割模型，提取自 (C) 术前三维数字减影血管造影显示图 3所示的患者左后交通动脉的一个直径4毫米的动脉瘤。B.调整为外科手术角度的同一图像分割模型。D.术前和 (E) 术中血管造影确认最佳的动脉瘤夹闭部位。细箭头指示脉络膜前动脉；粗箭头指示动脉瘤夹。
图 2 传送到目镜的患者头部的二维（A） 和 三维（B) 虚拟图像。请注意虚拟图像与患者的鼻子、额头和脸颊达到精确对准。C.传送到目镜的一例右侧大脑中动脉分叉处动脉瘤的三维图像和颅底蝶骨嵴的二维图像。该信息可用于设计最佳的开颅骨瓣。请注意动脉瘤颈的图像分割模型以绿色表示。
图 3 A. 通过显微镜的目镜观看患者的头部，利用传送到目镜的血管和动脉瘤的图像分割模型来决定手术头位的取向和选择最佳头位，以及制作最佳的颅骨切开计划。患者的左眼位于右上角，左耳位于左侧。颅骨的图像分割模型叠加在暴露的真实颅骨上，可以分别通过三维立体 (B) 或二维平面 (C)图像来观看，以核查患者注册信息的准确性。D.开颅术后，传送到目镜的图像分割模型用来定位，允许有针对性地最小化地切开蛛网膜。一旦暴露动脉瘤 (E)，传送到目镜中的动脉瘤颈的虚拟图像，有助于选择合适大小的动脉瘤夹以及确定最佳夹闭位置 (F)。注意到现实的 (E) 和虚拟的 (F)脉络膜前动脉的分支。
图 4 A. 从外科手术角度观看，术前使用德国费尔德基兴博医来公司的iPlan 平台创建的左大脑中动脉分叉处动脉瘤、右后交通动脉瘤和双侧视神经的图像分割模型。图B显示图A中黑色方框的最大化图像，图C、D显示对应的外科手术中的视图。传送到目镜的血管和动脉瘤颈的图像分割模型，允许外科医生欣赏到超越实际所见的瘤颈形状 （粗白线和虚线所示）。动脉瘤颈的右侧部分隐藏在颈内动脉内，没有增强现实技术，外科医生会受到误导。* 左视神经 ；* * 右视神经 ；* ** 右颈内动脉 ；单箭头，动脉瘤顶 ；双箭头，动脉瘤颈部 ；箭头 （指向虚线），隐藏的动脉瘤颈 ； BIF，颈内动脉的分叉处；A1，右侧 A1段 ；M2，右侧 M2 段。
研究结果显示，所描述的手术操作程序，允许连续地监测注册患者的神经导航数据的准确性，能够协助设计最佳的手术入路，以及以最小的暴露达到最佳的动脉瘤夹闭效果。从该研究来看，增强现实技术可以提高脑动脉瘤微创手术的成功率，该技术可能是又一个有用的辅助技术，促进脑动脉瘤的微创手术这一概念不断深化。
虽然需要进一步的研究，来评估是否某些类型的动脉瘤群体更可能从中受益。同时，需要进一步的技术发展来改善该技术的用户体验。该技术未来的发展方向应该是，实现这种技术的完全自动化，适用于任何形式的神经外科手术。一旦需要，外科医生不需要任何准备或特殊技能就可以立即使用。
