网易首页 > 健康频道 > 正文

“混合现实+3D打印”:王牌医生的先进武器

2018-07-02 11:54:50 来源: 网易健康(北京)
0
分享到:
T + -

“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

MRMixed 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。519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、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。

“混合现实+3D打印”——王牌医生的先进武器

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眼镜医生如何进行手术的

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MRVR3D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,最经典也是准确非常高的术前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,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。

“混合现实+3D打印”——王牌医生的先进武器

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。

“混合现实+3D打印”——王牌医生的先进武器

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打印是非常重要术前工作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”。

“混合现实+3D打印”——王牌医生的先进武器

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。

高琴 本文来源:网易健康 责任编辑:高琴_NJ3019
分享到:
跟贴0
参与0
发贴
为您推荐
  • 推荐
  • 娱乐
  • 体育
  • 财经
  • 时尚
  • 科技
  • 军事
  • 汽车
+ 加载更多新闻
×

栾杰:容颜老去,还有救吗?

衰老,是我们每一个人都避免不了的宿命……

阅读下一篇

返回网易首页返回健康首页
用微信扫描二维码
分享至好友和朋友圈
x