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 Pro
XREAL(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。
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。
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)
🎙️ 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)。
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。
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。