虛擬現(xiàn)實與3D打印已帶來直觀逼真的外科手術(shù)解決方案

在開展一項復雜的外科手術(shù)之前，醫(yī)生會通過醫(yī)學影像對患者的解剖結(jié)構(gòu)進行分析，并制定手術(shù)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(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)。

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

虛擬現(xiàn)實（VR）技術(shù)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(shù)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(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(nèi)出現(xiàn)的病變。

EchoPixel公司表示，該技術(shù)對于新生兒心臟手術(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(shù)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(tǒng)還可以快速計算出手術(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)，則不需要反復佩戴VR頭盔，通過電腦屏幕就可以看到正在進行手術(shù)的3D圖像。

據(jù)了解，True 3D系統(tǒng)現(xiàn)已得到FDA的批準，下一步將爭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)時使用了大量的醫(yī)學影像數(shù)據(jù)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(jīng)放射學科等醫(yī)學學科。

在醫(yī)療虛擬現(xiàn)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(chǎn)品。其VR系統(tǒng)主要應用于神經(jīng)外科相關(guān)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(shù)訓練模塊》

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來源：3D科學谷