虛擬現實與3D打印已帶來直觀逼真的外科手術解決方案

在開展一項復雜的外科手術之前，醫(yī)生會通過醫(yī)學影像對患者的解剖結構進行分析，并制定手術方案。二維的醫(yī)學影像在表達人體解剖學中存在的復雜3D關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構。

隨著計算機科學的發(fā)展，數字化的3D醫(yī)學影像已成為醫(yī)生進行手術規(guī)劃、手術模擬的重要工具。專業(yè)的醫(yī)學3D軟件能夠將斷層醫(yī)學圖像轉化為數字化的3D模型。這些模型隨后可以通過3D打印變成實體，方便醫(yī)生進行手術規(guī)劃和演練。

虛擬現實（VR）技術是另一種新興的3D醫(yī)學影像解決方案，通過交互式的全息3D醫(yī)療模型使醫(yī)生直觀的進行手術規(guī)劃和模擬。下面，我們就通過美國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診斷級工作站中并且能實時交互的VR系統。在它的作用下，人體內部器官便能夠以全息3D圖像的形式出現在屏幕中，從而令戴上3D眼鏡的醫(yī)生得以從各個角度檢查患者的解剖結構。

這些3D圖像信息可以根據要求進行定制，醫(yī)生在操作時可以對圖像進行縮放，也可以將患者的掃描圖像進行提取，或者是用3D打印機打印出來，以進行進一步研究。通過這種方式，醫(yī)生更容易檢查出患者體內出現的病變。

EchoPixel公司表示，該技術對于新生兒心臟手術尤其有幫助。醫(yī)生可以在VR系統中對微小的新生兒心臟模型進行放大，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)生通過該技術確診90%以上患有先天性心臟病的新生兒的時間比原來縮短了40%。 除了疾病分析和診斷功能，醫(yī)生通過該系統還可以快速計算出手術中需要放置的心血管支架的大小。

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

據了解，True 3D系統現已得到FDA的批準，下一步將爭取在歐洲和亞洲地區(qū)拿到相關醫(yī)療許可。另外值得一提的是，它由惠普提供技術支持，可通過惠普的Zvr顯示器和HP Z440工作站來操作，在開發(fā)時使用了大量的醫(yī)學影像數據庫，應用范圍主要包括放射科、心臟科、兒童心臟科和介入神經放射學科等醫(yī)學學科。

在醫(yī)療虛擬現實市場中，還有Surgical Theater等公司也推出了獲得了FDA批準的類似產品。其VR系統主要應用于神經外科相關疾病的診斷、規(guī)劃與引導以及醫(yī)生的培訓。

延伸閱讀：《修補腹股溝！3D Systems推出VR手術訓練模塊》

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來源：3D科學谷