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△威海市中心医院院长丛海波（左一）通过AR技术实施3D打印椎体置换手术

 

如今，高新技术用于医疗手术领域真是越来越神奇，2017年3月23日，南极熊从大众网了解到
，3月21日
，威海市中心医院通过“AR（增强现实）技术”和“3D打印技术”高科技手段

，顺利完成了一例骶尾部巨大梭形细胞瘤切除及椎体置换手术，这是市中心医院3D打印技术在骨科手术上的又一次成功尝试
。AR技术与3D打印技术完美应用到骨科领域，尚属全国首例。那么这两项高新技术是怎样结合到一起的呢
？

 

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。

 

 

尖端医术：“AR技术+3D打印” 切除肿瘤

、置换椎体

 

不久前，家住文登66岁的林庆（化名）因浑身无力到市中心医院检查，医生意外发现他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。

 

目前，对于肿瘤侵犯腰椎体，手术切除仍然是治疗的关键所在。考虑到患者的实际情况，主治医师与患者家属进行了详细沟通
，最终决定为林庆实施腰椎肿瘤切除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。

 

21日早8时50分，紧张的手术正式开始，泰山学者特聘专家、威海市中心医院院长丛海波
、脊柱外科资深专家张恩忠
、创伤骨外科主任马兆强等专家共同进行手术

，血管介入外科
、泌尿外科、麻醉科、影像科、输血科、手术室等多学科专家共同配合，借助上海霖晏科技提供的AR技术，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。

 

医生佩戴AR眼镜进行手术的同时，记者通过外接屏幕进行了观摩

。通过AR眼镜传输的画面，感觉自己置身于手术台上，医生通过语音和手势控制AR眼镜所示画面，在术中对动脉、静脉
、骨骼进行切换显示及拖拉平移等操作
，记者可以通过外接屏幕，以主刀医生的视野来观看这场精细的手术。

 

据了解
，3D打印技术应用于骨科手术，在市中心医院已不罕见。不仅大规模用于髋臼骨折手术，在骨科重大肿瘤切除上的应用也已十分成熟

。此次
，AR技术的应用，使患者的血管
、组织、病灶部位360度呈现在医生眼前

，大大增加了手术的安全性

，提高了手术的精准度。

 

深入探究：这究竟是个什么样的手术？

 

看到这里
，网友朋友是不是对各种科技词汇理解地并不透彻
？术后，丛海波院长作了详细的解释。

 

第一步：用3D打印技术，“克隆”人体组织器官                                         

 

丛海波说
，实施手术之前
，患者和家属多有忐忑。因为现在大多数的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？这些都是患者的巨大疑虑。

 

对于这个困惑
， 3D打印技术就能解决

。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。

 

第二步：用增强现实（AR）技术，让患者变成“透明人”

 

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
。

 

医生戴上眼镜后，通过声控和手势指令，虚拟的病灶完全可以剥离出来

，医生可以在这样生动逼真的世界里
，模拟手术全过程
。

 

第三步
：临场应用增强现实技术“透视”手术部位

 

丛海波表示，这个过程是最为重要的
，就是将增强现实（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。

 

未来可期：高科技技术将更广泛应用到医疗行业

 

丛海波告诉记者
，这次AR技术的成功应用
，既是一次尝试更是一次伟大的突破
，接下来，市中心医院将更加深入对于数字化医疗和精准医疗的探索，促进“3D打印”技术、“AR”技术的从骨科领域往更广阔的医学领域拓展，紧跟医学发展前沿步伐
，全面造福威海百姓

。

 

“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。”丛海波表示，2016年，市中心医院就成立了数字化医疗中心，勇敢跟踪医学前沿，迎接精准医学、个性医学时代的到来。中心实验研究室开展的基因测序、药物基因敏感性检测等项目处于国际领先水平，同时介入技术
、胸腹腔镜、脑室镜
、椎间孔镜、关节镜等技术已非常成熟，为临床数字化医疗的全面开展夯实了基础。今后
，威海市中心医院将继续重科研、重创新，广泛吸纳人才
、提升医护人员的基础研究能力
，追寻前沿医学的脚步，确保数字化、精准化诊疗在全院落地开花。