“混合现实+3D打印”：王牌医生的先进武器

“怀中抱月，本是虚招！变为实招，又有何妨？”

真正高明的刀法，是为虚中有实、实中有虚，虚实之间却相得益彰。

两年前微软首次发布HoloLens这款混合现实的应用产品时，一定想不到中国人早已对虚实之间有了千年研究。

何为MR混合现实？

MR（Mixed Reality，即“混合现实”），它的奇幻之处就在虚实之间。

它不同于VR的纯虚拟。VR是卖火柴的小女孩划燃的一根火柴，哪怕你赤贫在冰冷街头，只要点（戴）燃（上）火（眼）柴（镜），也能享受温暖的壁炉和喷香的圣诞大餐；而MR则必须在真实场景上混合叠加虚拟影像。

MR技术正在迅速向包括医疗在内的现实生活各个场景渗透。5月19日，广东省人民医院29号手术室里，虚实之间的精准定位，可能让外人看起来充满魔幻感——忙碌的术前准备中，已全身麻醉的患者静静侧躺在手术床上，头戴MR眼镜的医生站在床前，在距离患者背部10多厘米的位置，伸出手指点击着空气，拖拽、缩放、旋转。

而事实上，这时候，通过手势，医生已经把虚拟胸腔与真实胸腔重合，透过MR眼镜，医生能“看穿”眼前这具身体表面，看到身体里的“立体内脏器官”以及为祸身体的那个肺部磨玻璃结节，他小心地伸手进入“肺部”，找到这个不到1厘米的小结节位置，按下了打勾的按键——这意味着他也找到了手术最佳的进刀位置。

图片说明：透过MR眼镜，虚拟胸腔正在与真实胸腔重合。

带上MR眼镜的医生是如何进行手术的？

戴上MR眼镜，在吴一龙教授的眼里，这名40岁患者的胸腔脏器逐渐清晰浮现，与他侧躺的身体一点点重合起来。

吴一龙教授是广东省肺癌研究所及广东省人民医院终身主任、中国胸部肿瘤研究协作组主席，以毕生之功与胸部肿瘤作战。这次他和团队面对的，是一个越来越袖珍的肿瘤君——仅9毫米大小的肺部小结节（GGO），而医生们的好帮手也从过往的经验手感，升级为MR、VR、3D打印这些科技手段。

以往，往往要等到肿瘤已成气候，长到好几厘米大小，出现明显而严重的症状，才会被人们发现，接下来就是肺叶切除手术。但现在，越来越多的肺部小结节，个头比玻璃弹珠还小的时候就被发觉了，它们中的相当一部分都是潜伏在人们身体里的早期肺癌。在围追堵截这些小结节的过程中，医生们迎来的最大挑战就是定位。

广东省人民医院旗下的省肺癌研究所副所长钟文昭告诉记者，为了定位这些隐藏在肺叶深处的小结节们，国内外外科医生们已经发明了数种术前，术中定位的方法。其中，最经典也是准确度非常高的是术前CT引导下美蓝染色定位——术前先把患者送进CT室，在ct引导下反复穿刺定位，确保穿刺针到达病灶。

但是，也正是因为必须反复对患者肺部进行穿刺，患者得忍受“万箭穿胸”之苦，反复穿刺还容易引发气胸血胸；同时，因为用于定位的美兰染料时间一长就会扩散，所以穿刺定位后得马上转场手术室，耗时长、对接台时间要求高，占用CT室空间资源，也会影响病理解剖。

准备手术的患者今年40岁，一年前的体检中发现了9毫米大小的肺部小结节，但是，这项手术困难重重：患者的心脏功能不好，如果按传统方式在CT室定位，会有出现气血胸的风险，同时，因为二尖瓣重度返流，手术时间不能太长，而且术中还必须一刻不停地监控心功能，并且需要手术室全麻后实时定位。

这意味着，这场肺部手术必须快、准、狠。

图片说明：利用3D打印将二维图像打印成3D模型，量身定制手术方案。

3D打印人体结节 MR眼镜连接虚实

从去年12月起，钟文昭教授团队就开始尝试3D打印，打印出一个完全复制于肺部小结节定位导板用于定位。由于这位患者的身体条件对手术的定位、时间要求更高，钟文昭决定除了3D打印导板，再加上MR眼镜（混合现实眼镜）辅助定位。

工欲善其事，必先善其器。为了尽快准确完成手术，钟文昭和团队先为病人打印了一份肺部小结节的3D导板。有了这份立体的“军情报告”，外科医生在实施打击时就完全可以按图索骥、一击即中了。

图片说明：术前，吴一龙教授专门来到手术室使用MR眼镜辅助定位。

术前，吴一龙教授专门来到手术室，戴上MR眼镜，和医生们一起确认小结节位置，标记好穿刺位置。然后，比对好病人的肋骨、肩胛骨位置，把打印好的3d导板“复制粘贴”到病人身体上，再让MR眼镜的虚拟身体与3D打印的实体导板重合起来，进刀口终于确定了。

精准定位后的手术如有神助，胸腔镜下，半小时左右，小结节已经切除完成。完成手术后，钟文昭和助手的第一件事，就是凑在一起观察切除下来的标本。

“差不多算是命中十环！”医生们如释重负。后续多例手术也显示，用3D打印加MR眼镜进行定位，与传统方式定位位置相差基本都在5毫米以内，两种方式各有输赢。

“这个标本的形态来看，十有八九是腺癌，这个结果也为后续冰冻病理证实了。但是现在切除了，加上我们术式改良，把粗大的常规胸管换成了牙签粗细的深静脉细管，患者痛苦减轻，且24小时内他就能下床活动，2天就能出院。有的病人都觉得不可思议，肺癌手术比阑尾手术还简单。”钟文昭说。

新技术有望给医生画出手术辅助线

混合现实+3D打印技术的应用，使医生拥有了高维度的“透视”手术区域和“上帝视角”，也因此被称为 “手术中的辅助线”。

肺癌研究的领军人物吴一龙教授也表示，目前这些新技术的应用虽然还处在初步探索阶段，但是它们提供了无创定位的一个更先进的方法，对于术前制定更合理手术方案、减少患者创伤有重要意义。不过，吴一龙也指出，目前在应用上还有许多细节需要改进，“例如，3D打印是非常重要的术前工作，但如果加上实时的，就锦上添花了。”他认为，总体上，新的技术会越来越多融合到胸外科的手术中，使得手术更加微创，更加安全，更加有机性，年轻医生的成长会因此加速，但不能没有基本功的训练，“高科技是锦上添花，但对外科医生来说，基本功是王道”。

外科医生则更关注新科技与手术成果结合的紧密度。钟文昭教授告诉记者，还记得适形调强放疗的发展历程，也是从一开始泛全面打击，到越来越精准的定位，到后来，技术发展到甚至能模拟人体生理反应并配合它做出定位，“以肺科为例，目前来看我们使用3D打印+MR眼镜定位的结果，在上肺叶定位比在下肺叶要准，就是因为下肺叶时常受到患者自身呼吸的影响，一呼一吸之间，肺叶可能发生轻微运动偏移，以后这些新技术肯定能像放疗技术后来的发展一样，连人体生理反应都预先设计进来，更加智能准确地定位”。

图片说明：广东省人民医院院长、心外科专家庄健最早在小儿心脏手术中应用混合现实+3D技术进行辅助。现在，广州医生已经开始广泛探索新科技与临床医疗的结合。

3R(VR,AR,MR)正在改变人们与计算机交互的方式——我们都使用过键盘和鼠标，现在正在与智能手机上的屏幕打交道，未来则会打开另一个虚拟与现实交织的新世界。

但无论如何，广州医生们已经开始感受到3R时代的逼近。