陈亮(左一)教授在术中佩戴MX技术装备为患者做手术。
戴上一副神奇的眼镜,血管、脏器等都能浮现在眼前,随手一拖,就能与需要手术的部位实现虚实融合,让医生手术起来一目了然。这样的手术场景,仿佛穿越到了未来世界,不过,这是上周切切实实在江苏省人民医院手术室发生的事。该院胸外科主任、主任医师陈亮教授团队,成功用这一神奇的技术,为一名56岁患右上肺恶性肿瘤的女患者实施了手术,这也是世界首例混合现实(MR)技术辅助下的肺肿瘤切除术。
精准定位肺里肿瘤成难题
患者张女士6月上旬在医院体检时发现右上肺有一处磨玻璃样结节,但并没有发热、咳嗽、咳痰、咯血等症状,接受影像检查后发现该磨玻璃样结节位于右上肺叶前段,为混合性磨玻璃影,医生诊断可能是恶性肿瘤,应该尽早接受手术。
据该院陈亮教授表示,既要最大程度地切除肿瘤,又要最大限度地保护正常肺组织。经手术团队综合考虑,决定对该患者施行肺段切除术,但手术的难度比较大,手术中需要准确掌握右肺支气管、动脉、静脉血管、病灶位置等信息,因此亟需清晰呈现右肺动静脉支气管和病灶准确位置的全息影像。
传统手术凭医生经验和记忆
据陈亮教授表示,传统的方法是医生先观察患者的CT胶片后,然后在头脑中重构出有关肿瘤、血管、气管的三维信息,但是这样的信息不完整也不连续,仅仅依靠想象很难准确、真实地还原肺及肿瘤的真实结构。手术时间不可控,安全问题和病患术后康复效果也因为手术方案术前获取信息的不完整而存有隐患。
随着医学技术的进步,为了将病灶精准定位,该团队开发研制出国内首创软件DeepInsight,可将患者的影像数据转换为3D支气管及肺血管重建的三维影像模型,指导实现精准胸腔镜下肺段、肺亚段甚至次亚段切除手术,用于治疗早期肺癌。
根据肿瘤3D模型顺利手术
据记者了解,张女士在接受手术时,陈亮主任团队先将患者影像资料输入电脑,并携带该技术配备的特殊眼镜。通过眼镜,医生可将带有张女士肺部肿瘤的3D模型从电脑屏中提取出来,并融合到张女士身上,与病灶重叠显示在一起,通过图像调节,张女士病灶附近的身体如同透明。
据陈亮主任表示,患者虚拟图像和真实身体虚实融合,保证了创伤最小基础上的病灶结构的最大化暴露,有透明组织器官的效果。该图像还可以和胸腔镜显示器融为一体,令手术医生对患者手术部位的肿瘤、血管、气管等组织的精准解剖有了了解。让手术的精确性和安全性均得以提升,既提高了手术效率,又有效缩短了手术时间。
参与该手术的胸外科朱全主任医师告诉记者,张女士的手术虽然很复杂,但只用了1小时,由于是微创精准手术,术中几乎没有出血。
据陈亮主任表示,此次手术的成功实施成为世界首例混合现实(MR)全息影像技术应用于肺肿瘤切除手术,未来全息影像技术将广泛应用于外科手术,改变影像信息呈现方式,为精准手术的实施提供更为直观的依据。
新名词
MR(Mixed Reality)混合现实
是VR和AR的一种结合。利用MR技术,用户可以看到真实世界(AR的特点),同时也会看到虚拟的物体(VR的特点)。MR将虚拟物体置于真实世界中,并让用户可以与这些虚拟物体进行互动。
VR=虚拟世界
AR=真实世界 + 数字化信息
MR=VR + AR=真实世界 + 虚拟世界+ 数字化信息