在神经、整形、耳鼻喉外科手术中，手术导航系统得到广泛应用。手术导航系统基于术前采集的图像行三维重建，术中通过跟踪器将虚拟影像与患者实际的解剖结构行三维匹配、实时交互，避开重要功能区、血管、神经等，进行精准的手术操作。
来自上海交通大学附属第九人民医院的朱明医生等利用增强现实（Augmented Reality，简称 AR）成像技术为颌面外科手术导航，以虚实结合的方式进行视觉增强，更好地保护下牙槽神经术（inferior alveolar nerve bundles，简称 IANs），其研究成果发表于 2017 年 2 月的 Scientific Reports 上。
在 2014 年 3 月至 2015 年 10 月期间，研究人员共进行了 20 例 AR 系统导航的颌面整形手术（图 1），手术分别涉及下颌角切除、牵引成骨术、下颌成形术、颏成形术。
首先，术前采用 CT 多层面扫描重建 3D 影像，利用不同灰度差使术区解剖结构清晰可视（图 2），制定手术方案（图 3），另根据患者下颌形态定制牙颌模型、牙合垫（图 4），追踪模型上基准点定标（图 5），最后将 CT 重建 3D 影像及牙颌模型扫描图整合为集成图像（图 6，图 7）。
术中根据 AR 系统显示的集成虚拟图像导航，使手术精确地按方案进行（图 8），避开术区重要神经、血管，保护下牙槽神经束（图 9）。
图 1 示实验的工作流程图
图 2 示 IANs 解剖结构图 ：基于不同 CT 灰度，能对 IANs 独立显示，再对下颌骨及 IANs 行三维重建
图 3 示 3D 影像上手术方案的制定 (A) 患者头颅 3D 重建 (B) 下颌骨设计 2 条截骨线，将偏斜下颌分成 3 部分（C）中间部分的下颌骨块（黄色）旋转 180°矫正不对称下颌
图 4 示牙颌模型、牙合垫及定标物粘合固定
图 5 示在 3D 影像及模型上定标的 11 个基准点
图 6 示 3D 影像与牙颌模型整合过程 (A) 牙颌模型、牙合垫及定标物的 3D 模型的扫描图 (B)CT 多层面扫描重建的下颌骨 3D 影像 (C) 整合后的 AR 集成虚拟影像
图 7 示虚拟 IAN 影像在模型上的「集成图像」
图 8 示 AR 技术在术中应用（A）AR 系统下虚拟图像应用在真实场景（B）虚拟图像覆盖于下颌骨（C）在 AR 系统导航下，按设计的截骨线进行手术（D）使用 L 型板固定下颌骨骨块
图 9 示 3D 图像中重建 IANs，设计的截骨线避开 IANs。术中在 AR 系统导航下显露 IANs 图像，使术者截骨时不损伤 IANs
实验结果示 AR 系统虚拟图像显示的 IANs 覆盖在正确的位置，并且随下颌运动时，同步跟踪标记、实时交互。AR 系统导航下可见每个方位、多个视图的立体图像。术前施术者用 1-5 分钟时间评价虚拟影像与对应位置的误差，误差范围 0.52–2.00 mm。研究者认为误差值近可忽略不计，AR 系统导航可认为是高度精准。在 AR 系统导航下，帮助术者精细化操作，避免重要结构损伤，提高术后效果、减少并发症（图 10，图 11）。
图 10 示一例，27 岁，男性，诊断下颌偏斜伴右半侧下颌骨肥大畸形，行下颌成形术（上）术前（下）术后 3 月，患者满意术后效果
图 11 示一例，30 岁，女性，诊断下颌角肥大畸形，行下颌角切除术（上）术前（下）术后 4 月，患者满意术后效果
综上所述，手术导航系统在外科手术的辅助作用毋庸置疑，虽然手术导航系统使手术更耗时，但大大提高了手术操作的精细程度。但在临床应用上，对硬件设备及相关计算机专业知识要求高，模型制作技术要求、耗时，眼镜佩戴给术者不适应、额外负担等实际问题仍待解决。
