3D可视化外科显微镜如何丰富耳鼻喉外科手术教学（上）

耳科手术的空间复杂性是该专科的一个重要特点。颞骨含有气腔，通过外耳道和含气腔的颞骨可探究中耳、侧颅底和颞下窝的病理并进行复杂的显微解剖。

这类涉及颅骨表面位置较深的病理研究表明在耳科手术中的一个重要特征是手术区域的3D性质。因此，在教学中应尤其注意这些空间解剖关系。

起初，耳外科医生在进行手术时可依靠的技术手段很少，实际依靠的是医生的医术和天生视力。然而，中耳腔狭小的尺寸以及耳科复杂的解剖构造使早期耳科手术的开创者们难以对病症实施外置术，几乎无法实现耳朵功能再造。

19世纪，人们开始注重利用双目镜进行深度感知。由此，耳科显微镜手术的开创者发觉有必要使用双目镜技术实现精准的手术操控。之后，随着放大的双目镜图像的出现，能够执行的手术数量也越来越多，外科医生也得以从三维视角观察手术区域，从中观察到更多细节。

耳科显微手术要求繁多且严格，包括充足的照明、合适的焦距、广阔的视野、可操作性强、显微镜稳定性高。虽然首台立体显微镜早在19世纪问世，但耳科立体显微镜直至20世纪50年代才得以普及。

得益于这一突破以及精确设备的引进，我们才得以迎来耳部功能保全以及再造手术的发展。有一段时期，随着实用立体显微镜的不断发展，耳科先驱们开始使用双目放大镜。

虽然双目显微镜为推动现代耳科手术的发展做出了重要贡献，但耳外科医生的培训却因缺乏相应的立体镜信息而发展受阻。

当时最常用的耳鼻喉手术教学手段是使用单侧观察臂镜观察外科医生双目镜中一侧所看到的图像。实习医生因此可用单眼观察手术区域的2D图像。这也使得一次只能让一名实习生观看手术。

在光学头分光器上连接摄像机虽然可提高教学参与度，但仍无法提供适当的3D手术影像。带辅助侧孔的手术显微镜与之同理，侧孔上还可安装一个双目镜筒供第二个观察者观察。虽然实习医生可以用双眼观察解剖构造，但图像只显示半立体视图。

20世纪80年代诞生了3D教学，该方法采用双目镜记录手术区域，用摄像机接收来自显微镜各光路输入的影像。由于各光路传递的信息存在细微差异，因此可将来自相关路径的图像专门投射到对应的眼睛形成3D图像。这是通过在专用屏幕上同时呈现两个光学图像来实现的。因此，屏幕能够同时呈现两个频道，每个频道都具有独特的偏振。当观看者佩戴上合适的偏振眼镜后，来自右通道的信息仅呈现给右眼，同时左边的图像也仅呈现给左眼。由此形成立体影像，且观察者可观察到手术区域的单个3D影像。

起初，摄像机和显示器的分辨率还不足以匹配这些系统。如今，分辨率已提高到4K乃至更高水平，我们相信3D显示器已经成为耳科教学的黄金标准。