2017年2月15日,中南大学湘雅医学院附属肿瘤医院(湖南省肿瘤医院)胸外一科25病床患者唐智英,借助增强现实技术,完成了我国首例增强现实下胸壁肿瘤切除加胸壁重建手术。目前,恢复良好出院。
增强现实技术即AR(Augmented Reality),也被称之为混合现实,人机互动技术。它通过电脑技术,将虚拟的信息应用到真实世界,真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间,对于现实目标通过叠加虚拟景象产生类似于X光透视的增强效果。它既允许用户看到真实世界,同时也能看到叠加在真实世界上的虚拟对象,它是把真实环境和虚拟环境结合起来的一种系统。两种环境相互补充、叠加。增强现实数字化辅助设计是目前全球热门的前沿技术,被认为可以适用于任何领域,尤其在医学方面,在“数字化、远程化、精准化、个性化”这医学未来发展的四个大方向中逐渐崭露头角。
患者唐智英,因发现胸腹壁肿块8+年入院,术前诊断考虑为胸壁低度恶性肿瘤,呈哑铃状,肌层及胸廓内均有病变,而且累及胸壁及数根肋骨,且与心脏表面紧贴。保守治疗无法取得较好效果,必须手术治疗。但手术治疗,不仅肿瘤切除有一定难度,肿瘤切除后胸壁将出现严重的骨缺损,影响患者术后的呼吸功能,且患者心肺难以得到较好的胸壁保护。
胸外一科肖高明主任医师团队,腹外科吴飞跃主任、石磊副主任医师团队等将患者的CT数据导入专业医学图像处理系统,对患者心脏、大血管、肋骨、肋软骨、胸骨、肺和胸壁肿瘤进行了数据半自动分割和三维重建,并根据胸骨、肋骨的性状和肿瘤侵蚀范围,在计算机上进行数字化辅助肿瘤切除术方案的设计,并于电脑上进行了手术预演。在“增强现实技术”的协助下,手术进行得非常顺利,增强现实与实际病变完全吻合。
有了这个增强现实技术,术中主刀医师不仅可以现实下直观大致观察肿瘤表面形态、大小等实际情况,而且可以在增强现实技术虚拟的图象上精准判断肿瘤需切除范围、肿瘤血运、以及肿瘤深面与心脏距离等,从而设计手术方案、模拟手术操作,手术难度及手术风险大大降低。