我國首次借助3D打印+AR技術做手術

　　市中心醫(yī)院用“AR＋3D打印”技術成功實施椎體腫瘤切除＋椎體置換手術

　　醫(yī)生戴AR眼鏡 患者成“透明人” 該技術應用到骨科領域，在全國尚屬首例

   3月21日，威海市中心醫(yī)院通過“AR（增強現(xiàn)實）技術”和“3D打印技術”高科技手段，順利完成了一例骶尾部巨大梭形細胞瘤切除及椎體置換手術，這是該院3D打印技術在骨科手術上的一次成功嘗試。在此次手術過程中，把AR技術與3D打印技術完美應用到骨科領域，在全國尚屬首例。

　　尖端醫(yī)術：“AR技術＋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)他腹部有一個皮球大小的腫塊，經多學科會診，結合CT、磁共振、穿刺取病理等檢查結果，確定為低惡性腰椎部腫瘤。因腫瘤侵蝕第五椎體且巨大，若不及時治療，患者隨時都有生命危險。 目前，對于腫瘤侵犯腰椎體，手術切除仍然是治療的關鍵?？紤]到患者的實際情況，主治醫(yī)師與患者家屬進行了詳細溝通，最終決定為林慶實施腰椎腫瘤切除3D打印椎體置換術，以醫(yī)學影像數(shù)據(jù)為基礎，利用3D打印技術制作個性化人工椎體，術中植入到患者體內，建立腰椎新的穩(wěn)定系統(tǒng)。

　　叢海波（左）和專家們通過AR技術實施3D打印椎體置換手術。 21日早8時50分，緊張的手術正式開始，泰山學者特聘專家、威海市中心醫(yī)院院長叢海波，脊柱外科資深專家張恩忠，創(chuàng)傷骨外科主任馬兆強等專家共同進行手術，血管介入外科、泌尿外科、麻醉科、影像科、輸血科、手術室等多學科專家共同配合，借助上海霖晏科技提供的AR技術，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4個多小時，手術全過程患者生命體征平穩(wěn)，按計劃完成手術。

　　醫(yī)生佩戴AR眼鏡進行手術的同時，記者通過外接屏幕進行了觀摩。通過AR眼鏡傳輸?shù)漠嬅?，記者感覺自己仿佛置身于手術臺上，醫(yī)生通過語音和手勢控制AR眼鏡所示畫面，在術中對動脈、靜脈、骨骼進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)生的視野來觀看這場精細的手術。 據(jù)了解，3D打印技術應用于骨科手術，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，在骨科重大腫瘤切除上的應用也已十分成熟。此次AR技術的應用，使患者的血管、組織、病灶部位360度呈現(xiàn)在醫(yī)生眼前，大大增加了手術的安全性，提高了手術的精準度。

　　外接屏幕上的影像與AR眼鏡中的同步。

　　深入探究： 這究竟是個什么樣的手術 看到這里，大家是不是對各種科技詞匯理解并不透徹？術后，叢海波作了詳細解釋。

　　第一步：用3D打印技術，“克隆”人體組織器官。 叢海波說，實施手術之前，患者和家屬多有忐忑。因為現(xiàn)在大多數(shù)的CT、核磁共振影像檢查結果，看起來也就是黑白光影，非專業(yè)人士無法辨識。病灶具體多大，精準位置在哪，從何處著手切除，會不會對身體有不良影響？這些都是患者的疑慮。 對于這個困惑， 3D打印技術就能解決。術前，臨床骨科、影像科、普外科醫(yī)師及計算機工程師，通過三維重建技術將腫瘤、骨骼及周圍重要神經血管組織等進行重建，利用計算機模擬合成三維立體影像。這樣一來，根據(jù)這個立體影像，用特質材料和技術，打印出一個形狀完全相同的、內部結構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)患交流實現(xiàn)了形象化，提高了醫(yī)患之間的理解。

　　第二步：用增強現(xiàn)實（AR）技術，讓患者變成“透明人”。 現(xiàn)如今，AR技術已不僅僅是個“看上去很美”的概念，更不是像普通人想的看看視頻、打打游戲這么簡單。事實上， AR技術正與傳統(tǒng)醫(yī)學發(fā)生“親密接觸”。這次手術，利用CT、核磁共振多角度拍攝的片子，計算機還原出一個虛擬卻又無比逼真的患者人體構造，病人和醫(yī)生可以更加清楚手術要如何實施。 醫(yī)生戴上AR眼鏡后，通過聲控和手勢指令，虛擬的病灶就完全可以剝離出來，醫(yī)生可以在這樣生動逼真的世界里，模擬手術全過程。

　　第三步：臨場應用增強現(xiàn)實技術“透視”手術部位。 叢海波介紹，這個過程是最為重要的，就是將增強現(xiàn)實（AR）技術，與真實手術無縫對接。在手術中，如果碰到棘手的部位，可以戴上眼鏡，眼睛掃過的地方，視野里就會出現(xiàn)一個逼真的虛擬場景，真實的環(huán)境和虛擬的物體實時出現(xiàn)在同一個畫面或空間，兩種信息相互補充，患者病灶整個部位的構造也就一清二楚了。術者就像長了“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、組織，提高手術安全性。 總之，3D技術椎體腫瘤切除＋ AR技術的應用，實現(xiàn)了術前、術中全過程的精準可視，患者得到了最佳的治療效果，手術的安全性和精準性大大提高。

即將植入人體的金屬3D打印椎體。

　　未來可期：高科技技術會更廣泛應用 “這次AR技術的成功應用，既是一次嘗試更是一次偉大的突破?！眳埠２ǜ嬖V記者，接下來，威海市中心醫(yī)院將更加深入對于數(shù)字化醫(yī)療和精準醫(yī)療的探索，促進“3D打印”技術、“AR”技術的從骨科領域向更廣闊的醫(yī)學領域拓展，緊跟醫(yī)學發(fā)展前沿步伐，全面造福百姓。 “3D打印很‘時髦’，AR技術很高端，但它們的根基在數(shù)字醫(yī)學，沒有精確的數(shù)字化設計，就沒有‘漂亮’的3D打印和完美的虛擬現(xiàn)實技術。”叢海波介紹，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)學前沿，迎接精準醫(yī)學、個性醫(yī)學時代的到來。

據(jù)介紹，中心實驗研究室開展的基因測序、藥物基因敏感性檢測等項目均處于國際領先水平，同時介入技術、胸腹腔鏡、腦室鏡、椎間孔鏡、關節(jié)鏡等技術已非常成熟，為臨床數(shù)字化醫(yī)療的全面開展夯實了基礎。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)護人員的基礎研究能力，追尋前沿醫(yī)學的腳步，確保數(shù)字化、精準化診療在全院落地開花。