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3D打印+AR技术 高科技骨科手术尝试成功

http://www.screen.hc360.com2017年04月17日15:20 来源:PConline T|T

    3D打印技术应用在医疗行业,尤其是骨科手术中,已不罕见,该项高科技的技术不仅大规模的用于髋臼骨折手术,在骨科重大肿瘤切除上的应用也已十分成熟。但是你见过3D打印技术配合AR技术,共同完成一场手术的情景吗?就在不久前,我国便成功完成了一场3D打印+AR技术骨科手术。

    尖端医术:“AR技术+3D打印”切除肿瘤、置换椎体

    不久前,一位老人因浑身无力到医院检查,医生意外发现该患者的腹部有一个皮球大小的肿块,经多学科会诊,结合CT、磁共振、穿刺取病理等检查结果,确定其为低恶性腰椎部肿瘤,肿瘤侵蚀第五椎体且肿瘤巨大,若不及时治疗,随时都有生命危险。

    以目前的医疗水平来看,对于肿瘤侵犯腰椎体,手术切除仍然是治疗的关键所在。主治医师最终决定为患者实施腰椎肿瘤切除3D打印椎体置换术,以医学影像数据为基础,利用3D打印技术制作个性化人工椎体,术中植入到患者体内,建立腰椎新的稳定系统。

    紧张的手术于第二天早上正式开始,由医院多位资深专家共同配合完成,然而此次手术中令人很惊讶的是,采用了AR技术。通过AR技术医生最终将患者腹部11cm*9cm*6cm大小的肿瘤被完整切除,并顺利植入3D打印的金属椎体,历时4个多小时,手术全过程患者生命体征平稳,按计划完成手术。

    根据影像检查数据,辅以计算机模拟,能够打印出人体组织器官模型;戴上AR眼镜,患者一下成了“透明人”,神经、血管、病灶部位都看得一清二楚。虚拟的情景与真实的手术场景叠加后,让医生对手术台上的病人情况了如指掌,手术刀的触及部位也更加有数,手术安全性大大提高。AR技术与3D打印技术完美应用到骨科领域,这也是我国首例高科技骨科手术。

    深入探究:这究竟是个什么样的手术?

    3D打印技术很好的解决了患者和家属对手术时的困惑,例如现在大多数的CT、核磁共振影像检查结果,看起来也就是黑白光影,非专业人士无法辨识。病灶具体多大,精准位置在哪,从何处着手切除,会不会对身体有不良影响?    

    术前,临床骨科、影像科、普外科医师及计算机工程师,通过三维重建技术将肿瘤、骨骼及周围重要神经血管组织等进行重建,利用计算机模拟合成三维立体影像。这样根据这个立体影像,用特质材料和技术,打印出一个形状完全相同的、内部结构层次分明的腰椎部模型,病灶的部位也一清二楚。医生拿着模型放在患者面前,给患者讲解,方便很多,医生也更加心中有数。医患交流实现了形象化,提高了医患之间的理解。

    现如今,AR技术已不仅仅是个“看上去很美”的概念,更不是像普通人想的看看视频、打打游戏这么简单。事实上,AR技术正与传统医学发生着“亲密接触”。这次手术,利用CT、核磁共振多角度拍摄的片子,计算机还原出一个虚拟却又无比逼真的患者人体构造,病人和医生可以更加清楚手术要如何实施的。

    临场应用增强现实技术“透视”手术部位,这个过程是最为重要的。将增强现实(AR)技术,与真实手术“无缝”对接,在手术中,如果碰到棘手的部位,可以戴上眼镜,眼睛扫过的地方,视野里就会出现一个逼真的虚拟场景,真实的环境和虚拟的物体实时地出现在同一个画面或空间,两种信息相互补充,患者病灶整个部位的构造也就一清二楚。术者就像带上了“透视眼”可以直接透过皮肤看见肿瘤的位置、大小、深度,避开重要血管、神经、组织,提高手术安全性。

    总之,3D技术椎体肿瘤切除+AR技术的应用,实现了术前、术中全过程的精准可视,患者得到了最佳的治疗效果,手术的安全性和精准性大大提高。“3D打印很‘时髦’,AR技术很高端,但它们的根基在数字医学,没有精确的数字化设计,就没有‘漂亮’的3D打印和完美的虚拟现实技术。”

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责任编辑:刘洋推荐

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