術(shù)前通過語音和手勢調(diào)試AR相關(guān)設(shè)備

威海市中心醫(yī)院院長叢海波（左一）通過AR技術(shù)實(shí)施3D打印椎體置換手術(shù)

3月21日，威海市中心醫(yī)院通過“AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）技術(shù)”和“3D打印技術(shù)”高科技手段，順利完成了一例骶尾部巨大梭形細(xì)胞瘤切除及椎體置換手術(shù)，這是市中心醫(yī)院3D打印技術(shù)在骨科手術(shù)上的又一次成功嘗試。AR技術(shù)與3D打印技術(shù)完美應(yīng)用到骨科領(lǐng)域，尚屬全國首例。

根據(jù)影像檢查數(shù)據(jù)，輔以計算機(jī)模擬，能夠打印出人體組織器官模型；戴上AR眼鏡，患者一下成了“透明人”，神經(jīng)、血管、病灶部位都看得一清二楚。虛擬的情景與真實(shí)的手術(shù)場景疊加后，讓醫(yī)生對手術(shù)臺上的病人情況了如指掌，手術(shù)刀的觸及部位也更加有數(shù)，手術(shù)安全性大大提高。

尖端醫(yī)術(shù)：“AR技術(shù)+3D打印” 切除腫瘤、置換椎體

不久前，家住文登66歲的林慶（化名）因渾身無力到市中心醫(yī)院檢查，醫(yī)生意外發(fā)現(xiàn)他腹部有一個皮球大小的腫塊，經(jīng)多學(xué)科會診，結(jié)合CT、磁共振、穿刺取病理等檢查結(jié)果，確定其為低惡性腰椎部腫瘤，腫瘤侵蝕第五椎體且腫瘤巨大，若不及時治療，隨時都有生命危險。

目前，對于腫瘤侵犯腰椎體，手術(shù)切除仍然是治療的關(guān)鍵所在?？紤]到患者的實(shí)際情況，主治醫(yī)師與患者家屬進(jìn)行了詳細(xì)溝通，最終決定為林慶實(shí)施腰椎腫瘤切除3D打印椎體置換術(shù)，以醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用3D打印技術(shù)制作個性化人工椎體，術(shù)中植入到患者體內(nèi)，建立腰椎新的穩(wěn)定系統(tǒng)。

21日早8時50分，緊張的手術(shù)正式開始，泰山學(xué)者特聘專家、威海市中心醫(yī)院院長叢海波、脊柱外科資深專家張恩忠、創(chuàng)傷骨外科主任馬兆強(qiáng)等專家共同進(jìn)行手術(shù)，血管介入外科、泌尿外科、麻醉科、影像科、輸血科、手術(shù)室等多學(xué)科專家共同配合，借助上海霖晏科技提供的AR技術(shù)，患者腹部11cm*9cm*6cm大小的腫瘤被完整切除，并順利植入3D打印的金屬椎體，歷時4個多小時，手術(shù)全過程患者生命體征平穩(wěn)，按計劃完成手術(shù)。

醫(yī)生佩戴AR眼鏡進(jìn)行手術(shù)的同時，記者通過外接屏幕進(jìn)行了觀摩。通過AR眼鏡傳輸?shù)漠嬅妫杏X自己置身于手術(shù)臺上，醫(yī)生通過語音和手勢控制AR眼鏡所示畫面，在術(shù)中對動脈、靜脈、骨骼進(jìn)行切換顯示及拖拉平移等操作，記者可以通過外接屏幕，以主刀醫(yī)生的視野來觀看這場精細(xì)的手術(shù)。

據(jù)了解，3D打印技術(shù)應(yīng)用于骨科手術(shù)，在市中心醫(yī)院已不罕見。不僅大規(guī)模用于髖臼骨折手術(shù)，在骨科重大腫瘤切除上的應(yīng)用也已十分成熟。此次，AR技術(shù)的應(yīng)用，使患者的血管、組織、病灶部位360度呈現(xiàn)在醫(yī)生眼前，大大增加了手術(shù)的安全性，提高了手術(shù)的精準(zhǔn)度。

深入探究：這究竟是個什么樣的手術(shù)？

看到這里，網(wǎng)友朋友是不是對各種科技詞匯理解地并不透徹？術(shù)后，叢海波院長作了詳細(xì)的解釋。

第一步：用3D打印技術(shù)，“克隆”人體組織器官

叢海波說，實(shí)施手術(shù)之前，患者和家屬多有忐忑。因?yàn)楝F(xiàn)在大多數(shù)的CT、核磁共振影像檢查結(jié)果，看起來也就是黑白光影，非專業(yè)人士無法辨識。病灶具體多大，精準(zhǔn)位置在哪，從何處著手切除，會不會對身體有不良影響？這些都是患者的巨大疑慮。

對于這個困惑， 3D打印技術(shù)就能解決。術(shù)前，臨床骨科、影像科、普外科醫(yī)師及計算機(jī)工程師，通過三維重建技術(shù)將腫瘤、骨骼及周圍重要神經(jīng)血管組織等進(jìn)行重建，利用計算機(jī)模擬合成三維立體影像。這樣根據(jù)這個立體影像，用特質(zhì)材料和技術(shù)，打印出一個形狀完全相同的、內(nèi)部結(jié)構(gòu)層次分明的腰椎部模型，病灶的部位也一清二楚。醫(yī)生拿著模型放在患者面前，給患者講解，方便很多，醫(yī)生也更加心中有數(shù)。醫(yī)患交流實(shí)現(xiàn)了形象化，提高了醫(yī)患之間的理解。

第二步：用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)，讓患者變成“透明人”

現(xiàn)如今，AR技術(shù)已不僅僅是個“看上去很美”的概念，更不是像普通人想的看看視頻、打打游戲這么簡單。事實(shí)上， AR技術(shù)正與傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)發(fā)生著“親密接觸”。這次手術(shù)，利用CT、核磁共振多角度拍攝的片子，計算機(jī)還原出一個虛擬卻又無比逼真的患者人體構(gòu)造，病人和醫(yī)生可以更加清楚手術(shù)要如何實(shí)施的。

醫(yī)生戴上眼鏡后，通過聲控和手勢指令，虛擬的病灶完全可以剝離出來，醫(yī)生可以在這樣生動逼真的世界里，模擬手術(shù)全過程。

第三步：臨場應(yīng)用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)“透視”手術(shù)部位

叢海波表示，這個過程是最為重要的，就是將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)，與真實(shí)手術(shù)“無縫”對接。在手術(shù)中，如果碰到棘手的部位，可以戴上眼鏡，眼睛掃過的地方，視野里就會出現(xiàn)一個逼真的虛擬場景，真實(shí)的環(huán)境和虛擬的物體實(shí)時地出現(xiàn)在同一個畫面或空間，兩種信息相互補(bǔ)充，患者病灶整個部位的構(gòu)造也就一清二楚。術(shù)者就像帶上了“透視眼”可以直接透過皮膚看見腫瘤的位置、大小、深度，避開重要血管、神經(jīng)、組織，提高手術(shù)安全性。

總之，3D技術(shù)椎體腫瘤切除+ AR技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了術(shù)前、術(shù)中全過程的精準(zhǔn)可視，患者得到了最佳的治療效果，手術(shù)的安全性和精準(zhǔn)性大大提高。

未來可期：高科技技術(shù)將更廣泛應(yīng)用到醫(yī)療行業(yè)

叢海波告訴記者，這次AR技術(shù)的成功應(yīng)用，既是一次嘗試更是一次偉大的突破，接下來，市中心醫(yī)院將更加深入對于數(shù)字化醫(yī)療和精準(zhǔn)醫(yī)療的探索，促進(jìn)“3D打印”技術(shù)、“AR”技術(shù)的從骨科領(lǐng)域往更廣闊的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域拓展，緊跟醫(yī)學(xué)發(fā)展前沿步伐，全面造福威海百姓。

“3D打印很‘時髦’，AR技術(shù)很高端，但它們的根基在數(shù)字醫(yī)學(xué)，沒有精確的數(shù)字化設(shè)計，就沒有‘漂亮’的3D打印和完美的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。”叢海波表示，2016年，市中心醫(yī)院就成立了數(shù)字化醫(yī)療中心，勇敢跟蹤醫(yī)學(xué)前沿，迎接精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)、個性醫(yī)學(xué)時代的到來。中心實(shí)驗(yàn)研究室開展的基因測序、藥物基因敏感性檢測等項(xiàng)目處于國際領(lǐng)先水平，同時介入技術(shù)、胸腹腔鏡、腦室鏡、椎間孔鏡、關(guān)節(jié)鏡等技術(shù)已非常成熟，為臨床數(shù)字化醫(yī)療的全面開展夯實(shí)了基礎(chǔ)。今后，威海市中心醫(yī)院將繼續(xù)重科研、重創(chuàng)新，廣泛吸納人才、提升醫(yī)護(hù)人員的基礎(chǔ)研究能力，追尋前沿醫(yī)學(xué)的腳步，確保數(shù)字化、精準(zhǔn)化診療在全院落地開花。

[責(zé)任編輯：楊凡、董迪]

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