现代医疗正步入"智能手术"时代，手术室作为医疗创新的先锋阵地，已突破传统人力经验主导的桎梏，演变为尖端科技集成的智慧枢纽。从机器人辅助手术系统到增强现实（AR）可视化导航，从虚拟现实（VR）术前规划到医疗具身智能的自主决策，AI驱动的技术矩阵正重构手术全流程。未来AR手术室的诞生，不仅是单一设备的迭代，更是手术生态的进化——通过虚实融合、动态交互与智能感知，推动精准医疗迈向"人机共融"的新纪元，手术室正迎来智慧化、精准化、高效化发展的全面蜕变。
（图片由AI生成）
本期【艾问未来】访谈特邀增强现实技术领域资深专家为我们分析AR手术室发展现状及未来展望。
专家访谈（Q&A）
小编：您眼中未来增强现实（AR）手术室是什么样的？
专家：我认为未来AR手术室将构建虚实深度融合的智能手术生态，医生通过 AR 医疗设备可直接透视患者皮下组织与深层解剖结构，术中组织发生形变时，虚拟解剖模型实时同步形变，实现虚拟影像与真实组织的动态融合及形变感知。这种智能交互，使术前规划模型能随术中实际解剖结构变化自动适配，为医生提供全维度、可感知的立体可视化支持。
小编：当前AR手术室面临哪些困境？如何突破瓶颈？
专家：当前 AR 手术室存在两大困境：一是三维可视化依赖笨重的头戴式 VR 设备，难以满足长时间手术的舒适性需求；二是 AR 传感器定位精度不足，导致虚实融合影像与真实解剖结构存在偏差。突破路径需从硬件升级与动态适配两方面切入：可以结合手术室高精度的定位设备，如光学定位设备来构建多元定位系统，替代单一的AR眼镜自身定位，提升空间配准精度；同时开发视觉形变检测算法，实时捕捉患者体位变化及组织形变数据，驱动虚拟模型与真实术野动态对齐，实现从静态影像叠加到动态虚实融合的技术跨越，最终构建可随手术进程智能适配的精准可视化环境。
小编：“AR技术如何与手术机器人协同，构建“人机共融”的智能手术室？
专家：当前AR技术在手术中主要用于增强医生的视觉感知，而手术机器人多停留在初始定位等基础功能层面。未来"人机共融"智能手术室的构建，需要通过AR设备与机器人系统的深度融合实现进阶协作：AR技术通过视觉交互捕捉医生操作场景，基于机器视觉解析医生的操作意图，将高阶指令而非单一动作指令传递给机械臂。机械臂依托机器人控制技术理解并执行这些意图，实现更柔顺的智能化辅助操作。这种融合的核心在于通过视觉感知与智能控制的协同，使机器人从被动执行指令转向主动理解需求最终形成"医生决策-AR解析-机械臂响应"的实时协同体系，真正达成人机互融的手术增效目标。
小编：构建一个面向未来AR手术室将会给医疗从业者和患者带来哪些益处？
专家：对于医生而言，手术操作变得更加简便。以往，医生在手术中需要花费大量时间调整器械的角度和位姿，以确保精准而安全的治疗。借助AR技术，医生能够透视皮下组织，这为手术过程提供了更高的安全保障，从而降低了手术风险。对于患者来说，手术的精确度提高，治疗效果更佳，同时术后恢复更快，且并发症较少。
小编：在医疗资源匮乏地区，未来AR手术室中如何实现可及性？是否有适配基层医院的轻量化AR手术辅助方案？
专家：实现增强现实的方法多种，包括光学相机、AR眼镜等。其主要目的是为了帮助医生在手术过程中，即使在视野不佳或目光难以触及的情况下，也能清晰地看到组织和器官。对于医疗资源匮乏的基层医院，可采用分级适配方案推动技术普惠。基层医院可部署低成本的视频式AR系统，仅需摄像头拍摄手术区域，将虚拟解剖模型实时叠加于视频流中，在医生视野受限部位提供可视化引导，该方案操作简便、部署成本低，同时保有核心导航功能，助力技术下沉至资源受限区域。在执行复杂手术时，可以使用轻便的AR眼镜/头盔，并配合外部光学定位设备来实现虚拟与现实的精准融合。
小编：您的团队在AR手术室技术研究方面有哪些进展和成果？
专家：我们团队目前在AR手术室技术研究中实现了动态位姿校准与多元定位融合两大突破：首先通过高精度设备光学相机实时采集术区图像、视频及点云数据信息，完成虚拟模型与患者当前位姿的快速校准与动态对齐，并基于视频序列分析实现组织形变趋势预测，驱动虚拟模型同步匹配现实场景变化，确保医生术中精准定位病灶。同时，我们目前还创新搭建了多台光学设备联合定位系统，实时追踪AR设备姿态及医生视野空间坐标，构建亚毫米级动态坐标系，将虚实融合精度提升至临床应用标准，为术中可视化提供全流程精准支撑。
小编：未来5-10年，AR未来手术室将面临哪些挑战？前景如何？
专家：未来5-10年，AR未来手术室面临设备轻量化、智能交互及形变感知三大核心挑战：轻量化方面，现有VR设备需实现轻量化及微型化同时提升定位精度；交互层面，手势交互与医生术中器械使用存在冲突，语音识别易受术中环境干扰，需开发无接触式意图理解技术；组织形变方面，需通过形变传感器与视觉算法融合，实现虚拟模型与真实组织的动态同步。目前已实现设备小型化近视镜尺寸，若想远距离精准定位，其精度仍需进一步提升，在市场前景方面，随着光学定位技术和AI算法的成熟，AR手术室正逐渐从科研领域走向临床应用，特别是在微创和精准手术领域需求日益明确，市场潜力巨大，AR技术有望在更广泛的医疗场景中得到普及和应用。然而，要实现这一目标，需解决上述技术难题，最终构建一个轻量化、高智能、全感知的AR手术环境。
未来的医疗场景中，AR 手术室正通过技术融合推动医疗进入精准化、智能化新纪元，最终实现更安全、高效、普惠的医疗愿景。