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出版者:World Scientific Pub Co Inc

作者:Buzug, Thorsten M./ Lueth, Tim C.

出品人:

页数:517

译者:

出版时间:

价格:118

装帧:HRD

isbn号码:9789812388728

丛书系列:

图书标签:

• Image-Guided Surgery
• Minimally Invasive Surgery
• Surgical Navigation
• Medical Imaging
• Computer-Assisted Surgery
• Surgical Robotics
• Neurosurgery
• Orthopedic Surgery
• Radiology
• Surgical Planning

图像引导手术：历史演进、技术前沿与临床实践 本书旨在全面、深入地探讨图像引导手术（Image-Guided Surgery, IGS）领域自其概念萌芽至今的发展历程、核心技术体系以及在现代医学实践中的广泛应用。 本书汇集了多位在手术导航、机器人辅助、术中影像融合等方向具有深厚造诣的专家学者的最新研究成果和临床经验，为外科医生、生物医学工程师、医疗技术开发者以及相关领域的研究人员提供了一份详实且富有洞察力的参考资料。 第一部分：图像引导手术的基石与演进 本部分首先追溯了图像引导手术的理论基础和历史脉络。从早期的解剖定位到现代基于追踪技术的实时导航，我们详细分析了IGS如何逐步成为微创和精准手术不可或缺的一部分。 第一章：手术导航的起源与概念重塑 本章深入探讨了导航技术在手术规划中的早期尝试，包括使用物理模具和电磁定位系统。重点分析了CT和MRI等医学影像如何被引入并成为术前规划的黄金标准。随后，我们界定了现代IGS系统的核心组成部分：影像获取、数据配准（Registration）、追踪技术（Tracking）和手术反馈。本章着重阐述了“配准”的复杂性与重要性，特别是如何处理软组织在生理状态变化下的位移问题（即“软组织变形的挑战”）。 第二章：核心技术体系：从二维到三维的跨越 本章详细解析了驱动当代IGS系统的关键技术。我们对光学追踪系统、电磁追踪系统以及机械臂反馈系统的优缺点进行了对比分析，特别是针对不同手术环境（如开放手术、内窥镜手术）下的适用性。此外，本章还专门辟出章节讨论了术中影像的获取与处理，包括C臂X线机、超声和术中MRI（iMRI）在导航系统中的集成方式，以及如何实现术前规划影像与术中实时影像的精确融合（Fusion）。 第三章：配准技术的深度剖析：精度与鲁棒性的平衡 配准是IGS精度的生命线。本章细致考察了各类配准算法，包括基于特征点的刚性配准、基于体素的非刚性（变形）配准，以及混合配准策略。我们探讨了如何量化配准误差，以及如何通过传感器融合技术（如惯性测量单元IMU与光学系统的结合）来提高追踪系统的稳定性和准确性，尤其是在存在血流、呼吸等动态干扰因素的手术区域。 第二部分：关键领域的临床应用与突破 本部分将理论技术转化为具体的临床实践案例，展示了IGS在神经外科、骨科、耳鼻喉科等高精度要求的领域所带来的革命性影响。 第四章：神经外科的精准之剑：肿瘤切除与功能定位 神经外科是IGS最早也是最成熟的应用领域之一。本章详述了术前MRI/DTI（弥散张量成像）数据如何被用于规划复杂颅内肿瘤的入路，最大限度地保护关键神经束。我们重点讨论了术中导航下活检的流程优化，以及如何利用术中超声或术中MRI实时更新患者解剖模型，以应对术中脑组织移位导致的导航漂移问题。 第五章：骨科与脊柱手术的量化导向 在骨科领域，IGS极大地提升了内植物置入的准确性。本章聚焦于全关节置换（如髋、膝关节）中的截骨定位和假体对线规划。特别关注了脊柱手术中经皮椎弓根螺钉置入的导航技术，分析了如何利用氟镜或CT数据进行快速术中配准，从而显著减少辐射暴露并提高螺钉的准确率，规避神经损伤风险。 第六章：微创介入与复杂器官手术 本章扩展了IGS的应用范围，涵盖了在肝脏、肺部及前列腺等器官的微创手术中导航技术的应用。例如，在消融治疗中，IGS如何引导射频或微波探针精确到达病灶中心。我们探讨了机器人辅助手术系统（如达芬奇系统）与IGS的集成模式，分析了这种集成在提高手术视野清晰度和操作稳定性的潜力与当前面临的挑战（如触觉反馈的缺失）。 第三部分：面向未来的挑战与前瞻 最后一部分展望了图像引导手术技术的发展方向，包括人工智能的介入、触觉反馈的实现以及手术室工作流程的智能化。 第七章：人工智能在手术导航中的融合 本章探讨了深度学习在图像引导手术中的新兴作用。这包括自动识别解剖标志物以辅助配准、从影像数据中自动分割病灶区域（Segmentation），以及预测术中可能发生的组织变形。我们分析了AI如何帮助外科医生优化手术路径选择，实现真正的“个性化”手术规划。 第八章：触觉反馈与人机交互的进化 精准的力反馈是下一代导航系统的核心。本章分析了当前实现机械臂和导航系统之间力觉传递的技术方案，包括基于阻抗控制和力矩传感器的设计。同时，我们也讨论了如何设计更直观、更符合外科医生操作习惯的人机交互界面（HMI），以降低导航系统的学习曲线，并提高其在紧张手术环境下的可用性。 第九章：标准化、验证与监管框架 随着IGS技术的普及，其性能的可靠性与可重复性变得至关重要。本章讨论了行业内对导航系统精度和安全性的验证标准，以及如何通过严格的临床试验来评估新技术对患者预后的实际影响。我们还探讨了国际医疗设备监管机构对复杂导航软件和算法的审批流程与关注点。 结语：跨学科合作驱动的精准医疗新纪元 总结全书内容，强调图像引导手术不再是单一技术的集合，而是影像科学、计算机图形学、机器人技术和临床医学深度融合的产物。未来的发展将依赖于更快的处理速度、更强大的实时建模能力以及对人机交互体验的持续优化，共同推动精准微创手术迈向新的高度。

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这本书的出现，对于那些正在探索外科手术未来之路的从业者而言，无疑是一份宝贵的参考。想象一下，它可能不仅仅是一本技术手册，更像是一场思想的盛宴。书中也许会汇集了当时全球顶尖的医学专家和工程师的智慧结晶，他们可能从各自的视角出发，分享了在图像引导手术领域的研究心得、创新理念和实践经验。这本书的价值在于，它能提供一个多维度的视角，让我们看到这项技术是如何从概念走向临床，又如何在临床实践中不断被优化和完善。它或许会深入剖析不同图像处理算法的优劣，以及它们如何影响导航的精度和稳定性。同时，我也期待书中能探讨关于手术机器人、微创介入治疗等相关技术的协同发展，它们与图像引导技术的结合，又将为外科手术带来怎样的变革。这种前瞻性的视角，对于推动相关领域的研究和发展，有着不可估量的意义。

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我偶然翻阅到这本《Perspectives in Image-Guided Surgery 2004》，书名本身就激起了我的阅读兴趣，尤其是在“2004”这个年份的加持下，让我对当时这一技术的发展和应用充满了好奇。我想象着，这本书或许收录了当时该领域最前沿的研究成果和临床实践。它可能深入探讨了影像导航技术在神经外科、骨科、心血管外科等多个领域的应用，详细介绍了各种影像设备（如MRI、CT、超声）如何与手术系统集成，以及它们在术前规划、术中引导和术后评估中的作用。书中会不会提到当时新兴的增强现实（AR）或虚拟现实（VR）技术在手术中的初步探索？我特别期待能看到一些具体的案例分析，比如某个复杂肿瘤切除手术，如何在影像引导下精准定位病灶，避开关键血管和神经，从而最大限度地减少对患者的创伤，并提高手术成功率。此外，我也好奇书中是否会讨论到相关的技术挑战、伦理问题以及未来发展趋势，这对于理解这项技术的演进轨迹至关重要。

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当我第一次看到《Perspectives in Image-Guided Surgery 2004》这本书时，我便被它所蕴含的“前瞻性”深深吸引。我猜测，这本书并非仅仅罗列技术细节，而是更侧重于对整个领域发展方向的洞察和思考。它可能包含了一系列针对2004年这个时间点，关于图像引导手术的深度分析，例如，当时的技术瓶颈在哪里？哪些研究方向最具潜力？哪些临床应用已经成熟，哪些尚在探索阶段？我想象着书中可能对不同国家和地区在该领域的进展进行对比，或者对未来几年内可能出现的颠覆性技术进行预测。或许，书中还会包含一些关于技术标准化、临床验证和人才培养的讨论，这些都是推动一项新兴技术广泛应用不可或缺的环节。如果这本书能提供这样的宏观视野，那么它无疑将成为理解图像引导手术发展历程的绝佳参考。

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这本书的封面设计就吸引了我。简约的风格，深邃的蓝色背景，配合着银色的字体，透露出一种科技感和专业性。当我在书店里看到它时，它就好像是众多书籍中一颗闪耀的星，静静地等待着有缘人。《Perspectives in Image-Guided Surgery 2004》这个名字本身就充满了探索和前沿的意味。我虽然不是医学领域的专家，但对科技如何改变人类生活一直充满好奇，尤其是那些能直接惠及生命健康的技术。我设想着，这本书一定能为我打开一扇了解外科手术新视野的大门，让我窥探到那些曾经只能依靠经验和感觉进行的复杂手术，是如何在精准的影像引导下，变得更加安全、高效和微创的。那种“看见”身体内部，并以此为基础进行操作的场景，在我脑海中勾勒出一幅幅令人惊叹的画面。我非常期待这本书能通过生动详实的案例，或是深入浅出的理论讲解，让我这位“门外汉”也能感受到这项技术的神奇之处，了解它在不同学科领域中的应用，以及它如何不断突破医学的边界。

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这本书的封面上，“Perspectives”这个词语触动了我。它暗示着这本书并非一本枯燥的技术白皮书，而是可能包含了作者们对图像引导手术这一新兴领域的多角度、多层次的观察和思考。我设想，这本书里可能收录了不同医学专科医生、生物医学工程师、甚至是计算机科学家的观点，他们可能从各自的专业背景出发，探讨图像引导技术如何改变着手术的本质。比如，一位神经外科医生可能会分享他在使用图像引导技术进行脑部微创手术时，如何更加自信地定位病灶，从而最大程度地保护患者的正常脑组织；一位心脏外科专家则可能讲述，如何利用实时三维成像技术，在心脏瓣膜修复手术中实现精准操作。此外，我也好奇书中是否会探讨与图像采集、处理、融合以及术中实时反馈相关的技术挑战，以及这些技术是如何克服的。这本书或许能够帮助我理解，这项技术是如何从实验室走向临床，并最终改变着无数患者的命运。

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