術前通過語音和手勢調試AR相關設備

威海市中心醫院院長叢海波（左一）通過AR技術實施3D打印椎體置換手術

3月21日，威海市中心醫院通過“AR（增強現實）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，這是市中心醫院3D打印技術在骨科手術上的又一次成功嘗試。AR技術與3D打印技術完美應用到骨科領域，尚屬全國首例。

根據影像檢查數據，輔以計算機模擬，能夠打印出人體組織器官模型；戴上AR眼鏡，患者一下成了“透明人”，神經、血管、病灶部位都看得一清二楚。虛擬的情景與真實的手術場景疊加后，讓醫生對手術臺上的病人情況了如指掌，手術刀的觸及部位也更加有數，手術安全性大大提高。

尖端醫術：“AR技術+3D打印” 切除腫瘤、置換椎體

不久前，家住文登66歲的林慶（化名）因渾身無力到市中心醫院檢查，醫生意外發現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，確定其為低惡性腰椎部腫瘤，腫瘤侵蝕第五椎體且腫瘤巨大，若不及時治療，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所在。考慮到患者的實際情況，主治醫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，以醫學影像數據為基礎，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，建立腰椎新的穩定系統。

21日早8時50分，緊張的手術正式開始，泰山學者特聘專家、威海市中心醫院院長叢海波、脊柱外科資深專家張恩忠、創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11cm*9cm*6cm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，按計劃完成手術。

醫生佩戴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眼鏡傳輸的畫面，感覺自己置身于手術臺上，醫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，以主刀醫生的視野來觀看這場精細的手術。

據了解，3D打印技術應用于骨科手術，在市中心醫院已不罕見。不僅大規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度呈現在醫生眼前，大大增加了手術的安全性，提高了手術的精準度。

深入探究：這究竟是個什么樣的手術？

看到這里，網友朋友是不是對各種科技詞匯理解地并不透徹？術后，叢海波院長作了詳細的解釋。

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。因為現在大多數的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？這些都是患者的巨大疑慮。

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。這樣根據這個立體影像，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，病灶的部位也一清二楚。醫生拿著模型放在患者面前，給患者講解，方便很多，醫生也更加心中有數。醫患交流實現了形象化，提高了醫患之間的理解。

第二步：用增強現實（AR）技術，讓患者變成“透明人”

現如今，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技術正與傳統醫學發生著“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，病人和醫生可以更加清楚手術要如何實施的。

醫生戴上眼鏡后，通過聲控和手勢指令，虛擬的病灶完全可以剝離出來，醫生可以在這樣生動逼真的世界里，模擬手術全過程。

第三步：臨場應用增強現實技術“透視”手術部位

叢海波表示，這個過程是最為重要的，就是將增強現實（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，視野里就會出現一個逼真的虛擬場景，真實的環境和虛擬的物體實時地出現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。術者就像帶上了“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。

未來可期：高科技技術將更廣泛應用到醫療行業

叢海波告訴記者，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，接下來，市中心醫院將更加深入對于數字化醫療和精準醫療的探索，促進“3D打印”技術、“AR”技術的從骨科領域往更廣闊的醫學領域拓展，緊跟醫學發展前沿步伐，全面造福威海百姓。

“3D打印很‘時髦’，AR技術很高端，但它們的根基在數字醫學，沒有精確的數字化設計，就沒有‘漂亮’的3D打印和完美的虛擬現實技術。”叢海波表示，2016年，市中心醫院就成立了數字化醫療中心，勇敢跟蹤醫學前沿，迎接精準醫學、個性醫學時代的到來。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、關節鏡等技術已非常成熟，為臨床數字化醫療的全面開展夯實了基礎。今后，威海市中心醫院將繼續重科研、重創新，廣泛吸納人才、提升醫護人員的基礎研究能力，追尋前沿醫學的腳步，確保數字化、精準化診療在全院落地開花。

[責任編輯：楊凡、董迪]

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