综述:增强现实(AR)和混合现实(MR)在微创手术(MIS)中应用的文献计量分析

时间:2025年4月16日
来源:Journal of Robotic Surgery

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这篇综述聚焦增强现实(AR)和混合现实(MR)在微创手术(MIS)中的应用。通过文献计量分析,梳理了相关研究的发展趋势、各国及机构的参与情况、研究热点等。结果显示相关研究呈上升趋势,为 MIS 的未来研究和实践提供了方向。

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### 一、引言
微创手术(Minimally Invasive Surgery,MIS)作为现代外科手术的重要组成部分,相较于传统开放手术,具有诸多优势,如创伤小、恢复快、并发症少等,已成为外科领域的重要发展方向。随着科技的飞速发展,增强现实(Augmented Reality,AR)和混合现实(Mixed Reality,MR)技术逐渐崭露头角,并在 MIS 中得到应用,显著提升了手术的精度和安全性。本研究旨在对 AR 和 MR 在 MIS 中的应用进行全面的文献计量分析,明确关键发展趋势,评估这些技术对手术实践的整体影响。

二、研究方法


研究人员系统地检索了 Web of Science 核心合集(WoSCC)、PubMed、Scopus 和 Embase 数据库中 1982 年 1 月 1 日至 2024 年 8 月 14 日期间发表的文献。检索时使用了 “AR”“MR” 和 “MIS” 作为关键词,初步检索共识别出 5162 篇出版物。经过严格的筛选标准,最终有 310 篇论文和综述符合要求。随后,运用文献计量学方法对这些文献的发表趋势、国家 / 地区和机构参与情况、作者信息、期刊分布、引用模式以及研究热点进行深入分析。

三、研究结果


  1. 发表趋势:自 2006 年起,该领域的年发表率呈现出稳定的上升趋势。到 2022 年达到峰值,当年发表了 50 篇相关文献。这表明 AR 和 MR 在 MIS 中的应用研究日益受到关注,吸引了越来越多科研人员的投入。
  2. 国家 / 地区和机构参与:在国家层面,美国、中国和德国处于领先地位,在该领域的研究中发挥了重要作用。从机构来看,约翰霍普金斯大学(Johns Hopkins University)和伦敦帝国理工学院(Imperial College London)等表现突出,是推动相关研究的重要力量。
  3. 期刊分布与引用:《International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery》发表的相关文献数量最多,说明该期刊在这一研究领域具有较高的关注度。而《Surgical Endoscopy and Other Interventional Techniques》则获得了最多的引用,反映出该期刊上发表的文献在该领域具有较高的影响力。
  4. 研究热点:研究热点主要集中在脊柱和肝脏手术方面,尤其在计算机辅助手术和图像引导技术领域。此外,AR 和 MR 与机器人系统、3D 打印以及机器学习的融合取得了显著进展。在脊柱手术中,借助 AR 和 MR 技术,医生可以更精准地定位病变部位,规划手术路径,提高手术的准确性和安全性。在肝脏手术中,这些技术能够帮助医生更清晰地观察肝脏内部结构,避免损伤重要血管和组织。

四、结论


AR 和 MR 技术在 MIS 中的应用愈发广泛,特别是在增强手术导航系统方面发挥了重要作用。通过对大量文献的计量分析,明确了该领域的发展趋势、主要研究力量以及研究热点。这不仅为科研人员把握未来研究方向提供了参考,也为临床医生在 MIS 中更好地应用 AR 和 MR 技术提供了实践指导,有望进一步推动 MIS 的发展,为患者带来更好的治疗效果。

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