我國(guó)借助3D打印+AR技術(shù)做手術(shù)

市中心醫(yī)院用“AR＋3D打印”技術(shù)成功實(shí)施椎體腫瘤切除＋椎體置換手術(shù)
醫(yī)生戴AR眼鏡 患者成“透明人” 該技術(shù)應(yīng)用到骨科領(lǐng)域，在全國(guó)尚屬首例
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)，這是該院3D打印技術(shù)在骨科手術(shù)上的一次成功嘗試。在此次手術(shù)過程中，把AR技術(shù)與3D打印技術(shù)完美應(yīng)用到骨科領(lǐng)域，在全國(guó)尚屬首例。
醫(yī)術(shù)：“AR技術(shù)＋3D打印” 切除腫瘤、置換椎體 不久前，家住文登區(qū)、今年66歲的林慶（化名）因渾身無(wú)力到威海市中心醫(yī)院檢查，醫(yī)生意外發(fā)現(xiàn)他腹部有一個(gè)皮球大小的腫塊，經(jīng)多學(xué)科會(huì)診，結(jié)合CT、磁共振、穿刺取病理等檢查結(jié)果，確定為低惡性腰椎部腫瘤。因腫瘤侵蝕第五椎體且巨大，若不及時(shí)治療，患者隨時(shí)都有生命危險(xiǎn)。 目前，對(duì)于腫瘤侵犯腰椎體，手術(shù)切除仍然是治療的關(guān)鍵?？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，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(gè)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)。

叢海波（左）和專家們通過AR技術(shù)實(shí)施3D打印椎體置換手術(shù)。 21日早8時(shí)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(zhǎng)叢海波，脊柱外科專家張恩忠，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11厘米×9厘米×6厘米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(shí)4個(gè)多小時(shí)，手術(shù)全過程患者生命體征平穩(wěn)，按計(jì)劃完成手術(shù)。
醫(yī)生佩戴AR眼鏡進(jìn)行手術(shù)的同時(shí)，記者通過外接屏幕進(jìn)行了觀摩。通過AR眼鏡傳輸?shù)漠嬅?，記者感覺自己仿佛置身于手術(shù)臺(tái)上，醫(yī)生通過語(yǔ)音和手勢(shì)控制AR眼鏡所示畫面，在術(shù)中對(duì)動(dòng)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(lái)觀看這場(chǎng)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)，在威海市中心醫(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)的度。 blob.png

外接屏幕上的影像與AR眼鏡中的同步。
深入探究： 這究竟是個(gè)什么樣的手術(shù) 看到這里，大家是不是對(duì)各種科技詞匯理解并不透徹？術(shù)后，叢海波作了詳細(xì)解釋。
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(lái)也就是黑白光影，非專業(yè)人士無(wú)法辨識(shí)。病灶具體多大，位置在哪，從何處著手切除，會(huì)不會(huì)對(duì)身體有不良影響？這些都是患者的疑慮。 對(duì)于這個(gè)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(jì)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(jì)算機(jī)模擬合成三維立體影像。這樣一來(lái)，根據(jù)這個(gè)立體影像，用特質(zhì)材料和技術(shù)，打印出一個(gè)形狀完全相同的、內(nèi)部結(jié)構(gòu)層次分明的腰椎部模型，病灶的部位也能一清二楚。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(gè)“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(jiǎn)單。事實(shí)上， AR技術(shù)正與傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)發(fā)生“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(jì)算機(jī)還原出一個(gè)虛擬卻又無(wú)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。 醫(yī)生戴上AR眼鏡后，通過聲控和手勢(shì)指令，虛擬的病灶就完全可以剝離出來(lái)，醫(yī)生可以在這樣生動(dòng)逼真的世界里，模擬手術(shù)全過程。
第三步：臨場(chǎng)應(yīng)用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)“透視”手術(shù)部位。 叢海波介紹，這個(gè)過程是為重要的，就是將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)，與真實(shí)手術(shù)無(wú)縫對(duì)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(huì)出現(xiàn)一個(gè)逼真的虛擬場(chǎng)景，真實(shí)的環(huán)境和虛擬的物體實(shí)時(shí)出現(xiàn)在同一個(gè)畫面或空間，兩種信息相互補(bǔ)充，患者病灶整個(gè)部位的構(gòu)造也就一清二楚了。術(shù)者就像長(zhǎng)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)中全過程的可視，患者得到了佳的治療效果，手術(shù)的安全性和性大大提高。


即將植入人體的金屬3D打印椎體。
未來(lái)可期：高科技技術(shù)會(huì)更廣泛應(yīng)用 “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。”叢海波告訴記者，接下來(lái)，威海市中心醫(yī)院將更加深入對(duì)于數(shù)字化醫(yī)療和醫(yī)療的探索，促進(jìn)“3D打印”技術(shù)、“AR”技術(shù)的從骨科領(lǐng)域向更廣闊的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域拓展，緊跟醫(yī)學(xué)發(fā)展前沿步伐，全面造福百姓。 “3D打印很‘時(shí)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(jì)，就沒有‘漂亮’的3D打印和完美的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)?！眳埠２ń榻B，2016年，威海市中心醫(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，迎接醫(yī)學(xué)、個(gè)性醫(yī)學(xué)時(shí)代的到來(lái)。
據(jù)介紹，中心實(shí)驗(yàn)研究室開展的基因測(cè)序、藥物基因敏感性檢測(cè)等項(xiàng)目均處于國(guó)際領(lǐng)先水平，同時(shí)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、化診療在全院落地開花。