
3D打印技术、虚拟现实技术、混合现实技术,三种3D技术与医学结合,黑科技“能打”吗?
广东省人民医院向媒体通报,院长庄建团队将混合现实技术辅助应用于近10例复杂先天性心脏病手术,在心脏灌木丛般的血管里“移花接木”,找狭窄“小靶点”。这是全球首创临床突破,更令人自豪的是,三种3D技术与设备全部源自国内。
3D术中导航“移花接木”
2月龄的宝宝小安(化名),一出生就呈现肺逐渐衰竭的样子,呼吸不畅,小脸憋得发紫,新生儿本应“迎风长”,出生体重达标的小安2个月只有3公斤重。他被送到广东省人民医院心儿科,证实罹患严重复杂先天性心脏病——肺动脉闭锁。
3月27日,小安成为全球首例在混合现实技术辅助下接受“心术”的患儿。
医生们借助黑科技MR技术,术前根据CT重建好的虚拟三维小安心脏影像,术中投射到手术台上方,开胸后将虚拟心脏“放到”小安胸腔,同实际心脏重合,接着根据影像指引,一条条把像灌木丛般混乱的侧支血管找到,然后“移花接木”到它们该在的位置。手术仅花了4个多小时,比常规缩短6个小时以上。
紧随小安之后,4岁男宝宝乐乐(化名)也得救了。乐乐也是肺动脉闭锁,还有大室隔缺损、动脉导管未闭、主肺侧支形成,长期脸色青白紫绀,呼吸又短又促,多次得肺炎。乐乐父母说,辗转多家医院,都说孩子心肺功能太差,还在不断衰竭中,建议放弃,省医庄建团队成了乐乐一家最后的希望了。
同样是在混合现实技术的辅助下,乐乐的肺动脉“树干”“树枝”修通了,心室隔也补好了,还闭合了导管,以后他将非常接近正常孩子一般成长。
解密
MR技术解决找侧支血管难问题
省医心外小儿病区主任、省儿童心脏病中心副主任温树生说,以往肺动脉闭锁解除,算得上超大手术——需要左右胸各开一个切口,将一团乱麻般“灌木丛”侧支血管找到,分别游离,再在胸口正中开一个切口,把它们一一拼接到解锁的肺动脉上,一台手术至少超过10个小时。
“早上八九点上台,做到晚上八九点。”温树生说,最耗时又最难的是找侧支血管,不是找到就行,是要找到每一根的起源、走向、游离环境等。
混合MR技术就是解决这一难题的最关键辅助。
术前“走进”3D心脏直击“靶点”
5岁女童小冰(化名),也是复杂先天性心脏病患儿,2年前就接受过心脏手术,近期出现了心肌束肥厚、心内血流通道狭窄,这导致了她小小活动后就严重气促,生长发育也显著迟缓,甚至可能导致猝死。确诊后患儿需要第一时间手术。
医生团队首先将根据CT数据重建好的虚拟三维的小冰心脏3D打印出来,从而确诊是左心室流出道梗阻,这是肥厚肌束造成的;肺动脉与右心室流出通道的吻合处也狭窄了。
3月29日,手术中,团队将小冰的虚拟3D心脏影像投射到手术台上方,开胸后将虚拟心脏“放到”小冰的胸腔,同实际心脏重合,主刀医生岑坚正教授还戴上头戴式显示器(VR眼镜),“走进”小冰的虚拟心脏内部,沿着血管,找到畸形狭窄处,“摸”到血管梗阻长出的小肉环。
在三种3D技术的帮助下,团队形象而直观地摸清了肥厚肌束、狭窄处的解剖结构,精准找到病变部位,精准切除肥厚肌束,以术前规划好的补片加宽好狭窄处,小冰得救了。
解密
3D打印心脏建模探查 虚拟心脏精准“导航”
省医心外综合病区主任岑坚正说,像小冰这样的二次手术的最大难题在于,做过手术后的胸腔,那些原本层次分明的组织已经粘连成一团,导致病变部位寻找困难,周围结构多因而切多少、用多大材料等“雷区”就多,手术的风险极大。
以往对于此类手术,无论是确认心血管异常走形、组织辨认,还是手术具体细节,都只能等开胸后进行术中反复探查,一点点进行,主刀医生还得时刻担心“看得不够清楚”。“这样的手术,以前我只能守在心导管室,寸步不离”,省医心导管室主任黄美萍说。现在有了术前