虛擬現(xiàn)實(shí)與3D打印已帶來直觀逼真的外科手術(shù)解決方案

在開展一項(xiàng)復(fù)雜的外科手術(shù)之前，醫(yī)生會(huì)通過醫(yī)學(xué)影像對(duì)患者的解剖結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，并制定手術(shù)方案。二維的醫(yī)學(xué)影像在表達(dá)人體解剖學(xué)中存在的復(fù)雜3D關(guān)系方面存在一定局限性，醫(yī)生需要在腦中集成一系列2D圖像，并提取定義組織或器官及其鄰近的解剖結(jié)構(gòu)。

隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展，數(shù)字化的3D醫(yī)學(xué)影像已成為醫(yī)生進(jìn)行手術(shù)規(guī)劃、手術(shù)模擬的重要工具。專業(yè)的醫(yī)學(xué)3D軟件能夠?qū)鄬俞t(yī)學(xué)圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)字化的3D模型。這些模型隨后可以通過3D打印變成實(shí)體，方便醫(yī)生進(jìn)行手術(shù)規(guī)劃和演練。

虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)是另一種新興的3D醫(yī)學(xué)影像解決方案，通過交互式的全息3D醫(yī)療模型使醫(yī)生直觀的進(jìn)行手術(shù)規(guī)劃和模擬。下面，我們就通過美國(guó)EchoPixel公司開發(fā)的醫(yī)療VR解決方案來了解一下這種新方法。

EchoPixel的這款醫(yī)療VR解決方案叫做True 3D，是一款可以集成到DICOM診斷級(jí)工作站中并且能實(shí)時(shí)交互的VR系統(tǒng)。在它的作用下，人體內(nèi)部器官便能夠以全息3D圖像的形式出現(xiàn)在屏幕中，從而令戴上3D眼鏡的醫(yī)生得以從各個(gè)角度檢查患者的解剖結(jié)構(gòu)。

這些3D圖像信息可以根據(jù)要求進(jìn)行定制，醫(yī)生在操作時(shí)可以對(duì)圖像進(jìn)行縮放，也可以將患者的掃描圖像進(jìn)行提取，或者是用3D打印機(jī)打印出來，以進(jìn)行進(jìn)一步研究。通過這種方式，醫(yī)生更容易檢查出患者體內(nèi)出現(xiàn)的病變。

EchoPixel公司表示，該技術(shù)對(duì)于新生兒心臟手術(shù)尤其有幫助。醫(yī)生可以在VR系統(tǒng)中對(duì)微小的新生兒心臟模型進(jìn)行放大，從而更加清晰和快速的分析病情。EchoPixel公司還表示，臨床研究顯示，醫(yī)生通過該技術(shù)確診90%以上患有先天性心臟病的新生兒的時(shí)間比原來縮短了40%。 除了疾病分析和診斷功能，醫(yī)生通過該系統(tǒng)還可以快速計(jì)算出手術(shù)中需要放置的心血管支架的大小。

如果醫(yī)生在執(zhí)行手術(shù)期間仍需使用True 3D系統(tǒng)，則不需要反復(fù)佩戴VR頭盔，通過電腦屏幕就可以看到正在進(jìn)行手術(shù)的3D圖像。

據(jù)了解，True 3D系統(tǒng)現(xiàn)已得到FDA的批準(zhǔn)，下一步將爭(zhēng)取在歐洲和亞洲地區(qū)拿到相關(guān)醫(yī)療許可。另外值得一提的是，它由惠普提供技術(shù)支持，可通過惠普的Zvr顯示器和HP Z440工作站來操作，在開發(fā)時(shí)使用了大量的醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)庫(kù)，應(yīng)用范圍主要包括放射科、心臟科、兒童心臟科和介入神經(jīng)放射學(xué)科等醫(yī)學(xué)學(xué)科。

在醫(yī)療虛擬現(xiàn)實(shí)市場(chǎng)中，還有Surgical Theater等公司也推出了獲得了FDA批準(zhǔn)的類似產(chǎn)品。其VR系統(tǒng)主要應(yīng)用于神經(jīng)外科相關(guān)疾病的診斷、規(guī)劃與引導(dǎo)以及醫(yī)生的培訓(xùn)。

延伸閱讀：《修補(bǔ)腹股溝！3D Systems推出VR手術(shù)訓(xùn)練模塊》

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來源：3D科學(xué)谷