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武汉医生戴上混合现实眼镜做手术 器官组织可透视不再靠想象
时间:2017-07-03 来源:武汉地方志办公室 点击:

        

武汉协和医院骨科叶哲伟主任医师演示了混合现实技术

        比VR更神奇,科幻大片中的全息技术在医学领域变成现实。26日,武汉协和医院完成世界首例混合现实技术(MR)引导下的骨科手术。它被认为是医学信息可视化的一场颠覆式革命。

        用CT数据复制出一个同样的骨盆

        接受手术的是一名来自湖北麻城的15岁女孩,因为摔伤导致左股骨颈骨折。以她的情况,传统手术方式一旦处理不当,极易发生骨折不愈合、股骨头坏死等严重后果。

        以往,医生要获取患者信息只能依赖X片、CT、磁共振等检查结果,再去想象其体内的样子。手术中完全依赖主刀医生对解剖结构和各种变异的熟知,以及术中的应变能力,对医生技术、经验要求很高。而且,由于术前获取信息十分有限,手术方案制定难以做到精准化,手术时间因此变得不可控,存在一定风险。

        MR技术可将呆板的CT或磁共振数据,通过软件还原成一个全息立体的可视图像。

        患者女孩眼前呈现自己的骨盆

        协和医院骨科叶哲伟教授团队率先将这一新技术应用到骨科领域。叶哲伟告诉记者,他长期在关注数字影像技术在医学领域的应用,这套设备刚刚问世,他就第一时间“抢购”了。很快,北京301、307等医院也将在骨科手术中应用MR技术。“在骨科手术上算是第一个吃螃蟹的。它并不涉及伦理和手术技术、安全性等问题,目前在手术中只起辅助作用,所以我们敢大胆尝试。”团队的吴星火副教授说。

        他告诉记者,全息影像做出来非常快。23日晚上10时将女孩的CT资料传给对方公司,第二天下午就用软件做出来了,公司技术人员当天就带着设备资料来到医院。25日,医生们用这设备和女孩及其父亲在病房做术前沟通。其他病友是第一次见到这“尖板眼”,都聚过来围观,尽管没戴特殊眼镜什么都看不到。

        “哇塞,太神奇了!”戴着虚拟现实眼镜的女孩看到自己的骨盆栩栩如生地呈现在眼前,还可以移动旋转变化,兴奋得要从病床上坐起来。父亲黄先生也尝试了一把,他在医生和技术人员指导下操作手持平板,按一个键隐藏掉神经,再按一个键隐藏血管,再把与伤患部位无关的骨骼去掉……医生就像给学生讲课一样告诉他哪里变形了,哪里错位了,需要怎么修补等等。看不清的地方还可以放大数十倍。

        吴星火说,以往,医生只能拿着各种片子和患者沟通病情,对方很难弄明白。现在,患者只用戴上虚拟现实眼镜,就能看清自己的病变部位,沟通效果好多了。

        手术医生:能“透视”病人五脏六腑

        26日手术当天,叶哲伟和吴星火戴上配套的虚拟现实眼镜,借助MR技术,从全息影像上去观察骨折部位,以及周围血管、神经走形。他们拿着平板随心所欲地指挥、操控这个图像,让它左右上下移动、旋转,再将它放在骨折女孩自己的骨盆上,与之相重叠对应。这样,医生真正拥有了“透视眼”。

        “手术更精准、高效了,大大规避了误伤血管、神经的风险,安全性可以进一步提升,病人也能更快恢复。”叶哲伟说。比如这个女孩的骨折手术,以前至少需要花半个小时,来探查骨盆里有无“死亡冠”“交通支”等危险血管,有无变异结构,完全是依赖人力,现在有了全息影像,就能很快掌握清楚了。而且,这种图像是能与患者真实的解剖部位进行对应的,可以直接“透视”患者体内的器官、组织,是以往任何一种影像技术做不到的。

        据了解,包括骨折女孩在内,目前武汉协和医院已完成了三例MR技术辅助下的骨科手术。一套MR设备约200多万元,手术患者暂时无需额外付费。

        专家介绍,近些年应用于骨科手术中的3D打印技术,只能打印出一个呆板的实体模型,不能放大、缩小,而且一般只有骨骼,看不清血管、神经等其他组织。MR技术解决了这些问题,还没有耗材成本,制作时间也更快。

        中国技术团队12年研发

        全球独一款MR医学全息系统

        据了解,武汉协和医院这次用的,是世界上首套MR医学全息三维系统,由北京维卓致远公司历时12年研发而成,是拥有完全自主知识产权的纯国货。产品自去年问世以来,已在北京301医院、广东省人民医院等十余家医院应用,涉及肝胆、泌尿、神外、甲乳等多个手术领域。目前,哈佛医学院等全球顶级医学院校也计划引进这套系统用于临床和医学教育。

        维卓致远公司技术工程师卢靖介绍,比如之前做过的肾脏肿瘤切除,肾脏是个非常脆弱的器官,一旦误伤,难以进行二次手术,对精准度要求非常高。全息影像可以准确展现出整个肾脏系统以及肿瘤的空间位置,并与患者自己的肾脏部位相叠合,帮助医生精准地下刀。

        卢靖介绍,目前MR还只能用来展示一个静态的全息影像,很快,能用于手术导航的新一代MR产品也将问世。也就是说,医生的每一个手术动作,都能在全息影像中实时显示出来,比如打进去了一个钉子,切掉了一块组织,或是插管的过程,眼前的画面都能实时反映。这对于骨科手术尤其意义重大。因为长期以来手术导航都是在CT透视下进行的,操作繁琐,辐射大。

        MR也很适合医生的教学培训,学生上解剖课再不需要各种标本。新医生只需要一两年的手术实践,就能达到十多年传统专家在病患身上实验成长的经验。

        链接>>>

        混合现实技术更加高大上

        MR混合现实技术,相当于是VR虚拟现实技术和AR增强现实技术的融合升级版。

        VR,是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统,它利用计算机生成一种模拟环境,是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真,使用户沉浸到该环境中。

        AR,是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像的技术。这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。

        MR,则是虚拟现实技术的进一步发展,把虚拟信息引入到现实场景中,在虚拟世界、现实世界和用户之间搭起一个交互反馈的信息回路。它是脱离屏幕状态下的虚拟世界与真实世界的融合,交互和共享方式更为简便。如用于临床医学中,能实现CT、磁共振影像学数据的3D全息浏览,有利于医生手术方案制定和手术治疗的精准化,便于医患沟通。

        (原载长江日报2017年6月29日第24版)


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