光学透视(Optical See-Through)AR 眼镜 + 索尼 NUCLeUS 医疗影像平台 + Thruster 站位自适应系统——主刀在不抬头、不转头的情况下,眼前同时看到真实手术野与3D内窥镜影像,实现「双手操作+内镜同视野」的新型内窥镜手术范式。由肾泌尿器外科学吉田宗一郎准教授与工学院电气电子系雨宫智弘准教授医工连携团队开发,获 JST CREST「メタマテリアル技術を活用した医療用ARグラスの実現」课题(2024–2029年度)资助。

1 例
首批临床应用(2026-09-28)
光学シースルー
XREAL One Pro 主刀终端
3D-SBS
内窥镜3D影像实时投影
首动
脖子动作操控,双手无菌
2024–2029
JST CREST 超材料AR眼镜资助

1. 新闻速览与核心结论

2026年10月6日,东京科学大学(Science Tokyo)正式发表医工连携成果:泌尿器科团队首次将消费级光学透视 AR 眼镜(XREAL One Pro)与索尼医疗影像平台 NUCLeUS 深度联动,应用于膀胱癌保膀胱治疗(Trimodal Therapy, TMT)后的内窥镜手术。手术于同年9月28日在东京科学大学病院顺利完成,患者为 50 岁代男性,既往接受过化学放射線療法(CRT)。Thruster 社同步发布新闻稿,称这是该公司首次进入医疗领域。

1 例
首例临床应用(2026-09-28)
XREAL One Pro
主刀用 AR 眼镜
xbx a01+
助手/护士协同终端
3D-SBS
内窥镜3D影像侧-by-side格式
首動操作
脖子动作切换画面、解放双手
NUCLeUS
索尼手术室影像统一管理平台
JST CREST
2024–2029 年度资助
e-RAD 24031817
CREST 课题 ID
25,900 人
日本 2025 年膀胱癌新发预估(男女合计)
10,100 人
日本 2025 年膀胱癌死亡预估
US$1.12B
2025 全球手术 AR 头显市场规模
CAGR 24.5%
2025–2032 手术 AR 市场年复合增长率

🎯 三项"首次"意义

① 首次公开报道消费级光学透视 AR 眼镜 + 商用医疗影像平台在日本大学医院泌尿外科膀胱癌手术中实际应用并顺利完成;② 首次实现站位自适应(上下/左右翻转)+ 脖子动作操作的内窥镜影像显示,解决"主刀与助手对侧站立画面倒置"的长期痛点;③ 首次验证主刀+助手+护士全员 AR 协同(主刀 One Pro / 团队 xbx a01+),通过 NUCLeUS 以有线/无线双模统一分发影像。

表 1-1. 本次手术系统核心配置一览
组件提供方角色关键特性
XREAL One ProXREAL(中国/全球)主刀医生显示终端光学透视 / 高亮度 / 轻量化 / 3D 影像显示
XREAL xbx a01+XREAL助手/护士/研修医协同终端更轻量 / 多角色同步查看
内窥镜影像最適化システムThruster(東京・千代田区)站位自适应 & 操作层3D-SBS 实时显示 / 翻转 / 下画面渐透 / 颈动操作
NUCLeUSソニー(Sony)手术室影像统一平台多路影像整合 / 选择 / 有线+无线推流至 AR 眼镜
研究课题JST CREST资金与课题框架「メタマテリアル技術を活用した医療用ARグラスの実現」2024–2029
🔑 结论一句话:这不是"用 AR 眼镜看内窥镜屏幕"的小改良,而是把内窥镜影像从"墙上的显示器"搬到"医生视野中央的虚拟屏幕",配合多角色 AR 协同,重新设计了内窥镜手术的人机界面——长期有望减轻术者颈椎负担、缩短视线切换时间、降低手术团队沟通成本。

2. 系统架构:AR 眼镜 × 内窥镜 × NUCLeUS × Thruster

本次系统的核心逻辑是"三层联动":影像采集层(内窥镜 + 术野摄像头 + 术中影像源)→ 统一管理层(索尼 NUCLeUS)→ AR 显示层(XREAL 眼镜 + Thruster 适配软件)。

2.1 光学透视型(Optical See-Through)AR 眼镜

光学透视型 AR 眼镜通过光波导(Waveguide)或半反半透镜,将电子影像直接投射到用户视网膜上,同时保持对真实世界的直接视觉——这与 HoloLens 2、Magic Leap、Apple Vision Pro(外摄透视 Video See-Through)有根本区别。光学透视的优势是真实视野不延迟、不晕眩、不依赖摄像头,更适合手术室这种"实时性=安全性"的环境;短板是虚拟影像亮度与对比度受环境光影响。

2.2 Thruster「AR 眼镜对应 内窥镜影像最適化システム」

Thruster 开发的系统解决了四个关键问题(映像情報Medical 详细报道):

  • 3D 影像实时显示:内窥镜输出的 3D-SBS(Side-by-Side)影像在 XREAL One Pro 的虚拟屏幕上实时显示,支持空间固定(通过视线注视位置锚定)。
  • 画面下部渐变透视:屏幕下半部分逐步透明,让术者能同时看到下方的双手操作与器械位置,上半部分保持内镜影像清晰。
  • 站位自适应翻转:对侧站立的助手/护士看到的画面会自动上下/左右翻转,避免空间认知错位。
  • 脖子动作操作:所有切换、翻转、锚定都通过头部/颈部动作完成,不碰眼镜、不碰手柄,保持无菌操作。

2.3 索尼 NUCLeUS:手术室的"影像中枢"

NUCLeUS 是索尼面向 OR(Operating Room)推出的医疗影像分发与管理平台,通过 IP 网络整合内窥镜、术野摄像头、C 臂、超音波、PACS 等多路信号,医生可在任意屏幕或终端调看需要的影像。本次案例中,NUCLeUS 负责把主刀选中的影像流通过有线或无线两种方式推送到 AR 眼镜,为多角色分发提供底层能力。

表 2-1. 传统内窥镜影像显示 vs AR 眼镜系统对比
维度传统显示器配置XREAL + NUCLeUS + Thruster
视线位置需转头看墙上显示器,术野与内镜影像不同轴内镜影像悬浮于眼前中央,与术野同视野
手眼协调手眼分离(看屏幕操作远端器械)可同时看到双手+器械+内镜影像,降低认知负荷
多角色协同助手/护士从侧面或对侧看屏幕,画面反向自动站位翻转,各自眼镜看到正向画面
术者颈椎负担长时间偏头/抬头,颈椎疲劳正面朝前,颈部负担预期减轻
无菌操作需巡回护士操作显示器/光源切换脖子动作切换,全程手不离开术区
影像源单一显示器固定显示单一源NUCLeUS 统一管理,按需选择多路影像
重量/佩戴负担—XREAL One Pro 轻量化设计,较传统HMD减轻
证据等级(2026.10)数十年临床应用,证据充分1 例临床报告,安全性/有效性待更多病例验证
⚠️ 重要认知:本次公开的是1 例成功临床应用,属于早期 Proof of Concept(PoC),尚未发表同行评审论文、尚无对照数据、尚无长期随访结果。在更多病例、更多术者、随机对照研究支持之前,不应将其视为"已确立的临床标准"。此外,本系统目前解决的是"显示与协同"问题,并不替代外科医生的判断、解剖识别和操作技术。

3. 首例手术详情:50 岁代保膀胱 TMT 路径

本次手术对象为 50 岁代男性,以膀胱温存療法(Bladder Preservation / Trimodal Therapy, TMT)为目的在东京科学大学病院就诊,先行化学放射線療法(CRT:经尿道最大肿瘤切除 TURBT + 同步放化疗),9月28日在本 AR 系统支持下接受内窥镜下评估/处理手术。

选择该病例的几个合理背景:①保膀胱路径本身就是多模态、高强度协作的治疗流程,术者需要在复杂的放疗后组织中识别残留/复发,影像信息密度高;②膀胱癌 TURBT/二次活检是内窥镜下精细操作,器械细小、空间狭小,减少视线切换可直接改善操作体验;③团队以泌尿器科为切入点,与全球"泌尿外科是机器人/AR 导航最早、最成熟领域之一"的趋势一致(参见 Fraunhofer IWU 2026 空间计算医疗峰会报道)。

表 3-1. 首例手术基本信息(基于 2026-10-06 Science Tokyo 官网)
项目内容
实施日2026 年 9 月 28 日
设施東京科学大学病院(Science Tokyo Hospital,原東京医科歯科大学医学部附属病院)
术式膀胱癌 膀胱温存療法后内窥镜手术(放化疗后)
患者50 岁代患者(官网未公开性别/分期细节)
主刀终端XREAL One Pro(光学透视)
团队终端XREAL xbx a01+(轻量型)
影像平台Sony NUCLeUS(有线+无线双模)
站位适配Thruster 社製 内視鏡映像最適化システム
结果手术顺利结束(官网表述"無事に終了");未公布详细出血/并发症/随访数据
👤 患者视角的关键提醒:这是在日本顶尖大学病院、在 JST 国家级课题框架下、由专门团队实施的研究性临床应用,并非面向普通患者开放的常规选项。即便系统成熟推广后,是否使用 AR 眼镜辅助也应由主刀医生基于病情与术式判断,患者无需、也不应主动要求"戴 AR 眼镜做手术"。

4. 膀胱癌治疗背景与保膀胱的临床意义

膀胱癌是泌尿器科最常见的恶性肿瘤之一。根据国立がん研究センター2025 年がん統計予測,日本 2025 年新发膀胱癌约 25,900 例(男性 19,500、女性 6,400),死亡约 10,100 例。男性终生罹患风险显著高于女性,吸烟、芳香胺职业暴露、长期反复尿路感染/结石、血吸虫感染(海外)是主要危险因素。

4.1 两类膀胱癌、两类手术策略

表 4-1. 膀胱癌主要分类与标准治疗路径(参考 JUA / EAU / NCCN 指南概要)
类型占比标准治疗关键问题
NMIBC(非肌层浸润性膀胱癌, Ta/T1/Tis)约 70–75%TURBT ± BCG 膀胱内灌注;高危反复病例可考虑早期膀胱全摘复发率高(5年复发可达 50–70%),需反复膀胱镜随访
MIBC(肌层浸润性膀胱癌, T2–T4a)约 20–25%标准:新辅助化疗 + 膀胱全摘术(RC)+ 尿路改道;或 TMT 保膀胱(适合筛选患者)膀胱全摘对生活质量影响大;TMT 需要严格筛选、密切随访
转移性/晚期初诊约 5–10%含铂化疗 → 维持免疫;EV+P(enfortumab vedotin + pembrolizumab)等EV-302 确立 EV+P 一线新标准(2023年起)

4.2 膀胱全摘 vs 保膀胱(TMT)

肌层浸润性膀胱癌(MIBC)的传统金标准是膀胱全摘术(Radical Cystectomy, RC)+ 盆腔淋巴结清扫 + 尿路改道(回肠导管、代膀胱 neobladder、输尿管皮肤瘘等)。但 RC 是外科创伤较大的术式,对排尿、性功能、肠道功能、生活质量有永久性影响,部分高龄/合并症患者不耐受,部分患者强烈希望保留膀胱。

Trimodal Therapy (TMT) 即"最大化 TURBT + 同步放化疗(Trimodality:TURBT + Radiation + Concurrent Chemotherapy)",是经过严格筛选的 MIBC 患者的保膀胱治疗方案。在经验丰富的中心,TMT 与 RC 在严格筛选人群中可获得相似的肿瘤学结果,5 年总生存率约 40–60%,但需要患者配合密切膀胱镜/影像随访,复发后挽救性膀胱全摘仍然可行。

⚠️ 保膀胱不是"保守治疗",也不是"不做手术":TMT 本身是包含手术(TURBT)+ 放疗 + 化疗在内的高强度治疗方案,选择标准严格(通常 cT2–T3a、无 CIS 广泛病变、无肾积水、患者有良好依从性),并不是"年龄大/不能手术"的代名词。是否走 TMT 路径,必须由泌尿器科肿瘤外科、放疗科、肿瘤内科组成 MDT 共同决策。

4.3 内窥镜手术与 AR 的契合点

经尿道内窥镜手术(TURBT、二次活检、窄带光 NBI 评估、光动力学诊断 PDD 等)是膀胱癌诊断和治疗的核心技术。术者通过内窥镜(硬镜/软镜)观察膀胱内部,经由电切环/激光进行切除或凝固。由于器械细长、膀胱内空间随充液变化、放疗后组织水肿充血,术者对空间深度和组织边界的判断高度依赖影像质量和眼手协调。将内窥镜影像直接叠加到主刀视野,理论上能缩短"看屏幕-看器械-看术野"的认知切换回路。

5. 医工连携团队与 CREST 超材料课题

本项目是典型的"医工连携"(Medical-Engineering Collaboration)范例,由临床医与工学者长期合作推进。

表 5-1. 核心研究团队(基于 2026-10-06 Science Tokyo 官网)
成员所属职称角色
吉田 宗一郎(Soichiro Yoshida)大学院医歯学総合研究科 腎泌尿器外科学分野准教授临床主导;泌尿科手术应用方
雨宮 智宏(Tomohiro Amemiya)工学院 電気電子系准教授工学主导;CREST 研究代表者(PI);AR/メタマテリアル工学

联系方式:s-yoshida.uro@tmd.ac.jp(吉田 准教授;tmd 域名为原东京医科齿科大学邮箱,Science Tokyo 沿用)。

JST CREST「メタマテリアル技術を活用した医療用ARグラスの実現」

本研究获得日本国立研究開発法人 科学技術振興機構(JST)战略创造研究推进事业 CREST 资助,研究课题"メタマテリアル技術を活用した医療用ARグラスの実現",研究代表者为雨宮智宏准教授,研究分担者为吉田宗一郎准教授,研究期间 2024–2029 年度(5 年),e-RAD 课题 ID 24031817。

所谓メタマテリアル(Metamaterial,超材料/超构材料)是通过人工微结构实现自然材料不具备的物理特性(如负折射率、超透镜、超薄全息光学元件),在 AR 眼镜波导、超表面显示、轻量化光学引擎等方向是近年热点。CREST 是 JST 面向日本国家战略技术的大型基础—应用贯通型资助项目,单课题通常数亿日元规模,这一资助强度意味着日本学界已将"医疗 AR 眼镜"纳入国家重点攻关方向。

🏛️ 研究者寄语(综合 Science Tokyo 新闻与 Thruster 新闻稿主旨):"通过将 AR 眼镜的轻量性与光学透视优势带入手术室,让术者无需转头即可同时确认内窥镜影像与手部动作,未来有望扩展到膀胱癌以外的多种内窥镜与机器人手术场景。本次仅为一例临床应用,今后将积累更多病例、验证安全性与有效性,并与索尼、XREAL、Thruster 等产业伙伴继续深化合作,目标是在 2029 年度 CREST 课题结束前形成可广泛推广的医用 AR 眼镜方案。"(吉田宗一郎准教授)
2024 年度
JST CREST 课题「メタマテリアル技術を活用した医療用ARグラスの実現」启动,雨宫智宏任 PI,吉田宗一郎任分担
2024–2025 年
系统基础研发:XREAL One Pro + NUCLeUS + Thruster 三方系统联调;动物/模拟训练验证
2026 年 9 月 28 日
东京科学大学病院首例膀胱癌保膀胱手术成功完成
2026 年 10 月 28 日
Thruster 社、MoguraVR、映像情報Medical、Mogura VR News等媒体报道
2026 年 10 月 29 日
VR陀螺、VRAR星球 等中文科技媒体报道
2026–2029 年度
CREST 课题后续:更多病例、多术式、多中心推广规划;メタマテリアル光学器件开发
2026 年 6 月
首届欧洲空间计算医疗峰会在莱比锡召开,手术 AR 成为全球趋势
2025 年 10 月
Augmedics xvision Spine System X2 获 FDA 510(k) 认证(脊柱 AR 导航代表产品)

6. 全球手术 AR 导航赛道与竞品格局

手术 AR/空间计算正在从脊柱外科起步,快速扩展到神经外科、泌尿外科、骨科、眼科、颌面外科等领域。根据 PW Consulting 医疗AR赛道研究(2026年6月),2025 年全球手术 AR 头显市场规模约 11.2 亿美元,预计 2032 年达 51.9 亿美元(CAGR 24.5%);医疗 AR 眼镜整体市场 2025 年约 12 亿美元,2032 年约 55.3 亿美元(CAGR 24.4%)。光学透视型在 2025 年占比约 56.9%。

表 6-1. 全球手术 AR 导航主要产品/公司(2026 年时点)
产品/公司国家主要术式认证状态/进展特点
Augmedics xvision / X2美国/以色列脊柱(颈椎/胸椎/腰椎/骶椎)椎弓根螺钉FDA 510(k) 2019/2025(X2);CE已治 13,000+ 患者,植入 71,500+ 螺钉;CT-Fluoro 注册
SURGLASSES Foresee-X / Caduceus S中国台湾骨科/神经外科FDA 510(k)/CE/TFDAC 臂影像 AR 叠加微创术式
OnPoint Surgical AR Spine美国波士顿脊柱FDA 510(k)光学透视虚拟引导与植入物投影
Surgical Theater SyncAR美国克利夫兰脊柱(HoloLens 集成)FDA cleared(AI功能)术前+术中可视化
Globus ExcelsiusXR美国脊柱(Excelsius 生态)商用头显+手追踪+机器人导航
Philips ClarifEye荷兰脊柱(与 Azurion 复合 OR 集成)CE/FDA锥形束 CT + AR 叠加
Beyeonics One以色列眼科(数字外视镜+AR头显)CE mark3D 可视化+头部手势+人体工学
Snke OS SnkeXR德国慕尼黑多术式开放平台2026 Q2 发布医疗级开放 AR 平台,高精度追踪
Vuzix M400/M4000美国远程医疗/手术辅助/培训IEC 60601-1-2 医用认证智能眼镜形态,非手术导航核心
Pixee Medical Knee+ NexSight法国膝关节置换CE;FDA 510(k) 预计 2026.4膝置换 AR 导航
MediThinQ SCOPEYE韩国2D/3D 手术可视化CE;与 Medtronic 合作美国分销Eyes Up Display,解消术者人体工学问题
Science Tokyo + XREAL + Thruster + SONY(本案例)日本泌尿外科(膀胱)内窥镜1 例临床 PoC(2026.9)消费级光学透视 AR + 商业医疗影像平台

从赛道分布看,目前 FDA 已批准的手术 AR 产品集中在脊柱导航(椎弓根螺钉置入是AR导航最容易验证"降低螺钉偏移率"的硬终点),其次是膝、神经外科;泌尿外科方向则更多是机器人平台(da Vinci / hinotori)+ 影像融合探索。东京科学大学本次案例的独特性在于:使用消费级 XREAL 眼镜(而非专门医疗器械认证的 AR 头显),与索尼已上市的 NUCLeUS 平台组合,走的是"消费电子 × 医疗器械生态融合"的路线。

7. 关键技术原理解析

光学透视 AR(Optical See-Through)

通过光波导/半反半透镜将虚拟影像叠加于真实视野,真实世界零延迟,手术场景最安全的显示模式。

メタマテリアル(超材料)

人工微结构材料,实现负折射率、超透镜、超薄全息波导,CREST课题核心攻关方向。

3D-SBS(Side-by-Side)

左右眼画面并排封装的3D影像格式,内窥镜3D输出的标准格式之一,可被AR眼镜解码为立体影像。

空间锚定(Spatial Anchor)

通过视线/传感器将虚拟屏幕固定于空间特定位置,术者转头时虚拟画面相对世界稳定,不随头部漂移。

画面下部渐变透视

Thruster核心功能:屏幕下方渐进透明,保证术者能看见双手与器械,解决虚拟影像遮挡术野的问题。

站位自适应翻转

根据术者/助手站位自动上下左右翻转3D画面,解决对侧助手看到反向画面的空间认知问题。

脖子动作操控(首動操作)

通过IMU/视觉识别颈动完成切换/锚定/翻转,全程不碰眼镜不碰手柄,满足无菌要求。

Sony NUCLeUS

手术室IP影像中枢,统一管理内窥镜/术野/超音波/C臂/PACS多路影像,支持有线/无线分发到任意终端。

XREAL One Pro / xbx a01+

消费级AR眼镜代表,轻量化、高亮度、支持3D显示;xbx a01+为更轻量团队协同款。

TURBT(经尿道膀胱肿瘤切除术)

NMIBC诊断+治疗核心术式,电切镜经尿道进入膀胱切除肿瘤,是保膀胱路径的手术基础。

Trimodal Therapy (TMT)

TURBT+外照射放疗+同步化疗的三联保膀胱方案,在严格筛选MIBC患者中可获得与膀胱全摘可比的生存率。

医工连携(Medical-Engineering Collaboration)

临床医生与工学院研究者长期合作的研发范式,日本在手术机器人、AR医疗方面的传统优势路径。

💡 为什么选 XREAL 而不是 HoloLens 2 / Apple Vision Pro?
  • HoloLens 2:医疗领域最常用的 AR 头显之一,已被 Augmedics、Surgical Theater 等集成,但微软已于 2024 年宣布 HoloLens 2 停产、2027 年停止支持,医疗机构寻找替代方案成为刚需。
  • Apple Vision Pro / Meta Quest:均为 Video See-Through(外摄透视),即"看屏幕里的真实世界",存在延迟、晕动症、电池外置、重量、发热等问题,长时间手术佩戴困难,且日本医疗机构对无线数据传输的患者信息合规性审查较严。
  • XREAL One Pro:光学透视、轻量、消费级量产价格低、有线/无线均可、3D 支持成熟,更适合作为"内窥镜显示器替代"的切入点;缺点是医疗级认证、防尘防水、灭菌适配仍待解决。

8. 患者诊疗路径(以本案例 MIBC 保膀胱为例)

1. 初诊与分期血尿/症状 → 膀胱镜+活检+CT/MRI 确定临床分期(NMIBC/MIBC/转移)
2. MDT 决策泌尿器外科+放疗+肿瘤内科+影像+病理共同评估 RC vs TMT 路径
3. 最大化 TURBT经尿道尽可能完全切除可见肿瘤,是 TMT 与 NMIBC 治疗的基础
4. 同步放化疗外照射放疗(膀胱+盆腔淋巴结)同步顺铂/5-FU+MMC 等化疗方案
5. AR 辅助内窥镜复查/手术放化疗后二次内窥镜评估/处理(本案例:XREAL + NUCLeUS + Thruster 支持)
6. 疗效评估膀胱镜+活检+影像(CT/MRI/CTU)+ 尿细胞学,判断完全缓解/残留/复发
7. 随访/挽救TMT 完全缓解者密集膀胱镜随访;复发/未控者行挽救性膀胱全摘
8. 长期管理生活质量随访、尿路/性功能康复、戒烟、复发监测、全身治疗如转移
📌 十个关键事实(基于已公开资料与主流指南)
  1. 1.2026年9月28日东京科学大学病院完成 AR 眼镜辅助膀胱癌手术,为已公开报道的日本首批消费级光学透视 AR 在膀胱癌保膀胱内窥镜手术中的临床应用。
  2. 2.主刀终端为 XREAL One Pro,团队其他成员佩戴更轻量的 XREAL xbx a01+,二者均为光学透视(Optical See-Through)。
  3. 3.系统与索尼医疗影像平台 NUCLeUS 联动,统一整合手术室多路影像,通过有线+无线双模推送到 AR 眼镜。
  4. 4.Thruster 社开发的"AR 眼镜対応 内視鏡映像最適化システム"是 Thruster 在医疗领域的首次实绩,提供 3D-SBS 显示、空间锚定、下部渐变透视、站位翻转、脖子动作操控五大功能。
  5. 5.研究由 JST CREST 资助,课题"メタマテリアル技術を活用した医療用ARグラスの実現",研究期间 2024–2029 年度,研究代表者为雨宮智宏准教授。
  6. 6.患者为 50 岁代,以膀胱温存療法(TMT)为目的就诊,放化疗后接受本系统辅助内窥镜手术,手术"無事に終了";目前仅 1 例公开,尚无随访数据。
  7. 7.日本 2025 年膀胱癌新发约 25,900 例,死亡约 10,100 例;男性患者数约为女性 3 倍。
  8. 8.肌层浸润性膀胱癌(MIBC)的标准治疗为新辅助化疗+膀胱全摘+尿路改道;Trimodal Therapy(TMT)是严格筛选患者的保膀胱选项,并非"保守治疗"。
  9. 9.全球手术 AR 头显市场 2025 年规模约 11.2 亿美元,预计 2032 年达 51.9 亿美元(CAGR 24.5%);现有 FDA 批准产品主要集中在脊柱(如 Augmedics xvision)。
  10. 10.微软 HoloLens 2 将于 2027 年停止支持,全球医院正寻找替代方案;光学透视、轻量、与商用医疗影像平台深度融合是本次日本方案的核心差异化方向。

9. 研究者寄语与临床前景

🎙️ 吉田宗一郎准教授(泌尿科,临床PI)寄语(主旨):"内窥镜手术的术者长时间盯着前方屏幕,颈部与眼睛负担极大,与助手之间的影像共享也一直依赖屏幕位置。通过 AR 眼镜,内窥镜影像就悬浮在眼前,手可自然操作器械,助手和护士也能在各自眼镜中看到正确方向的画面。本次以膀胱癌保膀胱手术为起点,未来希望将该系统扩展到前列腺、肾、妇科、消化外科等多种内窥镜/机器人辅助手术场景。我们将在 CREST 课题框架下,严格积累安全性与有效性数据。"
🎙️ 雨宮智宏准教授(工学院,CREST PI)寄语(主旨):"メタマテリアル技术的核心是通过人工结构创造自然所没有的光学特性,这让 AR 眼镜的光波导和显示引擎能够做得更薄、更亮、更轻。医疗是 AR 最有社会价值、也最苛刻的应用场景,需要医生、工程师、企业和监管机构长期协作。本次的成功是医工连携 5 年计划的第一步,我们将持续推进面向临床的メタマテリアル医疗 AR 眼镜研发。"

短期(1–2 年)可预见的临床拓展方向包括:① 更多膀胱癌 TURBT/活检/随访病例的对照研究;② 前列腺电切/激光手术(TURP/HoLEP)、输尿管镜、经皮肾镜等其他泌尿内窥镜手术;③ 达芬奇/hinotori 等机器人手术的控制台外第二视角(助手、学习者 AR 协同);④ 手术教学与远程指导(远程专家 AR 眼镜同视野指导基层医院)。

长期(2029 年 CREST 结束前后)的愿景是:以日本国产/国际合作メタマテリアル光学器件为核心,开发真正医用级认证的轻量化 AR 眼镜,覆盖导航(叠加肿瘤边界/血管/神经/穿刺路径)、术中决策辅助(AI 识别提示)、多模态影像融合(CT/MRI/PET-CT 叠加于术野),最终形成"空间计算 OR(Spatial Computing OR)"。

10. 服务与支持

🔬 膀胱癌国际二诊

日本(癌研有明、东京科学大学病院、庆应、东京大学、京都大学)/ 美国(MSKCC、MD Anderson)/ 欧洲泌尿系肿瘤中心第二诊疗意见对接。

RC vs TMT 决策
🤖 机器人/微创泌尿手术咨询

da Vinci Xi/SP、hinotori 等机器人膀胱全摘、前列腺全切、肾部分切除手术咨询与中心匹配。

机器人手术
💊 膀胱癌系统治疗方案咨询

BCG 灌注失败、围术期免疫/化疗、EV+pembro、FGFR 抑制剂(erdafitinib)、Nectin-4 ADC、抗体偶联等新药/临床试验入组咨询。

EV+P/Padcev/Keytruda
📡 医疗 AR 与数字化手术室调研

面向医院/医工企业/投资机构:全球手术 AR、空间计算 OR、メタマテリアル光学、医疗影像平台(NUCLeUS 等)的技术/市场/法规调研。

产业调研
🏥 赴日医疗协调

日本大学病院/がん中心受诊协调、翻译陪诊、医疗签证、住宿交通、术后随访对接。

赴日医疗
👨‍⚕️ 医工连携科研合作

中国泌尿外科/工学院团队与日本 CREST 课题、XREAL、Sony、Thruster 等生态的学术交流/联合研究/访问学者信息对接。

学术合作
🩺 膀胱全摘术后生活质量支持

回肠导管/代膀胱/输尿管皮肤瘘患者的造口护理、用品推荐、生活方式调整、心理支持、同伴互助网络。

QoL 支持
🧬 遗传性泌尿肿瘤遗传咨询

Lynch 综合征相关上尿路癌、遗传性前列腺癌/肾癌基因筛查与家属风险管理咨询。

遗传咨询

11. 常见问题 FAQ

AR 眼镜辅助手术和达芬奇手术机器人是什么关系?是替代吗?

不是替代关系,是互补关系。达芬奇/ hinotori 等手术机器人通过机械臂+腕部器械实现"人手无法做到的精细操作",术者坐在控制台上看立体显示器操作;AR 眼镜则是显示和信息呈现层的创新,让术者/助手在不依赖固定屏幕的情况下看到内窥镜影像、影像融合信息和导航提示。未来 AR 眼镜可能用于:①机器人手术助手/护士协同显示;②非机器人但用内窥镜的普通微创手术(TURBT、TURP、腹腔镜);③开放手术中的解剖导航(脊柱/神经外科)。

XREAL 是消费级产品,用于手术安全吗?

这是关键问题。本次案例中 XREAL One Pro 的作用是"影像显示器替代"——即把原本显示在墙上医用显示器的内窥镜影像显示在眼镜上,影像源本身仍来自已通过药事审批的内窥镜系统和 NUCLeUS 医疗影像平台,眼镜本身不做诊断决策、不改变影像内容。这大幅降低了监管门槛,但也意味着:①眼镜的显示质量(分辨率、色彩精度、延迟、立体度)需达到临床可用;②需解决灭菌/防尘防水/电池续航/断线预案/个人视力(戴镜/散光/斜视)适配等一系列工程问题;③若未来叠加 AI 识别/导航路径,则必须作为医疗器械重新审批。目前还处于早期 PoC 阶段。

这次手术是膀胱癌,AR 眼镜对患者有什么直接好处?

现阶段 AR 眼镜的直接受益者主要是手术团队——减轻颈椎负担、减少视线切换、改善多角色协同。理论上长期可带来的患者获益包括:①减少术者疲劳导致的操作误差;②缩短手术时间;③助手学习曲线缩短;④未来当叠加导航(肿瘤边界、血管、输尿管口)时,可直接提升切除精准度、降低并发症。但这些获益目前尚没有本系统直接的临床对照数据支持,需等后续研究。

我或家人是膀胱癌患者,可以要求用 AR 眼镜做手术吗?

不能。目前该系统仅在 JST CREST 研究框架下、由东京科学大学病院特定团队使用,不是面向普通患者的常规医疗服务。即使未来推广,是否使用 AR 眼镜也应由主刀医生根据术式、病情和系统成熟度决定。膀胱癌患者应优先关注的是:①选择经验丰富的膀胱癌中心(RC 量大、TMT 经验足);②由泌尿肿瘤外科+放疗+肿瘤内科 MDT 制定方案;③保膀胱与膀胱全摘的利弊充分知情同意。

光学透视(Optical See-Through)和 Vision Pro 那种外摄透视(Video See-Through)区别大吗?

对手术场景来说区别很大。光学透视是真实世界直接入眼,虚拟光叠加其上,真实视野零延迟、零分辨率损失、不晕眩、断电仍能看见现实(安全冗余);外摄透视是摄像头拍屏幕再显示给用户,有延迟(毫秒级但手术中关键)、分辨率受限、晕动症、断电即盲等问题。这也是为什么目前几乎所有严肃手术 AR 产品(Augmedics、SURGLASSES、SnkeXR 等)都选择光学透视路线。

为什么是日本、为什么是东京科学大学、为什么是泌尿外科?

①日本长期推动"医工连携/医工连携"国策,JST CREST 这类大型课题专门支持跨学科研究;②东京科学大学(Science Tokyo)是 2024 年 10 月由原东京医科齿科大学(TMDU,日本顶尖医科齿科类国立大学)+ 东京工业大学(Tokyo Tech,日本顶尖工科国立大学)合并组建的新大学,医学院+工学院同属一个法人,天然利于医工连携;③泌尿外科是内窥镜手术量最大、机器人手术渗透最早、术者颈椎病/疲劳问题突出的领域,最容易验证显示层创新的价值,和全球手术 AR 最早落地在脊柱外科的逻辑类似。

索尼 NUCLeUS 是什么?为什么要联动它?

NUCLeUS 是索尼面向 OR 的医疗影像分发与管理平台,核心功能是将内窥镜、术野摄像头、C 臂 X 线、超音波、PACS 影像、监护仪等多路信号通过 IP 网络整合,医生在任意屏幕/终端按需调看。联动 NUCLeUS 意味着 AR 眼镜不是另起炉灶的独立影像链路,而是接入手术室已有的统一影像生态——这对于系统落地、培训维护、院感和合规审查都至关重要。

脖子动作操作不会很容易误操作吗?

Thruster 公开资料显示系统采用脖子动作(首振り/頭の動き)实现切换/翻转/锚定,具体交互细节(灵敏度、误触防止、确认机制)尚未公开。从同类产品(Beyeonics One 等)经验看,头部/眼动/语音操控在术中都需要严格的"确认步骤"防止误操作——常见做法是"注视+停顿"或"特定点头动作"确认。这是后续病例积累阶段必须验证的人因工程学核心问题之一。

中国医院和企业能参与或跟进吗?

XREAL 本身是中国起源(北京/上海)的全球化 AR 公司,这为中国生态提供了天然入口。国内已有多家医院/企业在布局手术 AR(骨科、神经外科导航领域有 NMPA 获批产品),但消费级 AR + 商用医疗影像平台 + 泌尿科内窥镜这一组合在国内尚未见公开报道。有兴趣的泌尿中心、医工交叉团队、AR 硬件企业可通过学术会议(JUA、CUA、EAU、AUA)、JST 国际合作项目、XREAL/Sony/Thruster 商务渠道探索合作。

这次研究发表论文了吗?有同行评审数据吗?

截至 2026 年 11 月,本次成果主要通过大学新闻稿和产业媒体发布,尚未检索到同行评审期刊论文。这类 PoC 案例通常会在日本泌尿器科学会、EAU/AUA 年会、JMIG/J Endourology/Urology 等期刊后续发表病例报告/技术短文,然后是多病例系列、对照研究。建议关注后续正式发表数据再做临床应用判断。

费用谁承担?普通患者用得起吗?

本次首例是在 JST CREST 国家级课题经费支持下进行的研究性应用,不涉及患者额外付费。未来若临床推广,成本主要包括:AR 眼镜(消费级 XREAL One Pro 约 4,000–5,000 元人民币量级)+ Thruster 软件授权 + NUCLeUS 平台(已有则边际成本低)+ 医院集成与培训成本。整体成本远低于 da Vinci 等手术机器人(数千万级日元/人民币),若进医保/公费支持路径,普及潜力显著高于大型机器人,但具体定价和保险覆盖尚待未来商业化阶段确定。

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12. 参考文献

  1. Science Tokyo (東京科学大学). ARグラスと医療映像プラットフォームを連携させた内視鏡手術システムを構築 ― 東京科学大学の医工連携により、ARグラスを膀胱がんの膀胱温存手術に活用 ―. 2026-10-06.
  2. 株式会社THRUSTER / 映像情報Medical. THRUSTER、東京科学大学の内視鏡手術システム開発に協力 XREALのARグラス向けシステムを開発し、手術で活用 "同社初の医療分野での実績". 2026-10-28.
  3. Mogura VR News. 東京科学大学、ARグラス「XREAL One Pro」を活用した膀胱がん手術の事例を発表. 2026-10-28.
  4. VR陀螺. 东京理科大学落地XREAL AR眼镜膀胱癌辅助手术. 2026-10-29.
  5. VRAR星球. 日本东京理科大学公布使用XREAL One Pro进行膀胱癌手术的案例研究. 2026-10-29.
  6. デジタルガジェット. 東京科学大学の内視鏡手術システム研究にXREAL ARグラスが採用(XREAL One Pro / xbx a01+ / Beam Pro). 2026-10-28.
  7. 国立がん研究センター がん統計. Projected Cancer Statistics 2025 (Bladder: incidence 25,900; mortality 10,100). 2025-12-24.
  8. Fraunhofer IWU. Smart glasses and robotic systems are revolutionizing "keyhole surgery" — First European Spatial Computing Healthcare Summit, June 25–27, 2026, Leipzig. 2026-06-25.
  9. PW Consulting Health Care Research Center. Surgical Augmented Reality (AR) Headset Market 2025–2032 (US$1.12B 2025 → US$5.19B 2032; CAGR 24.5%). 2026-06-06.
  10. PW Consulting Health Care Research Center. Medical AR Goggles Market 2025–2032 (US$1.2B 2025 → US$5.53B 2032; CAGR 24.4%). 2026-06-15.
  11. Claw & Talon Capital. Augmedics Company Profile (xvision Spine System, X2 headset, 13,000+ patients, 71,500+ screws, VB Spine rights 2026). 2026-10-03.
  12. ICT&health (Netherlands). AR-bril geeft chirurgen sneller en beter inzicht in anatomie (Tilburg University PhD defense Nov 6, 2026; ETZ/Erasmus MC/St. Jans Gasthuis cases). 2026-10-30.
  13. 国立がん研究センター. CANCER STATISTICS IN JAPAN 2026. 2026-04-06.

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免责声明:本文为基于公开信息的医疗科技教育内容,不构成任何诊断、治疗建议或手术推荐。AR 眼镜辅助手术尚处于早期研究阶段,在日本和中国均非面向普通患者的常规医疗服务。膀胱癌患者应在具有资质的泌尿器肿瘤专科由 MDT 团队制定个体化方案;文中涉及的产品规格、市场数据、统计数字均基于公开发表资料(截至 2026-11-04),如有更新请以原始来源为准。引用 XREAL、SONY、Thruster、Augmedics 等公司/产品名称仅为信息说明,不构成商业推荐。

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