AR眼鏡擴增實境!醫師彷彿有「透視眼」一次看穿血管、神經分布 降低手術風險

AR眼鏡擴增實境!醫師彷彿有「透視眼」一次看穿血管、神經分布 降低手術風險

擁有一雙透視眼可以看穿病人的身體,直接看見病灶,幫助病人找出問題是許多醫師的夢想。花蓮慈濟醫院與台灣生技公司合作,共同研究超越微創的脊椎手術,也就是透過AR(擴增實境Augmented Reality)技術,在手術中讓醫師可以用肉眼直觀顯示,隱藏在皮膚肌肉下的神經與血管,降低脊椎手術時,可能傷害周圍的神經與血管的風險,花蓮慈濟醫院骨科部副主任葉光庭醫師表示,降低手術風險,我們除了要微創還要更安全。而這項創新的研究成果將會在12月1日至4日的「台灣醫療科技展」中展出,歡迎有興趣的醫界同儕與民眾,到南港展覽館親自體驗。

透過AR技術,在手術中讓醫師可以用肉眼直觀顯示,隱藏在皮膚肌肉下的神經與血管。(圖/花蓮慈濟醫院提供)

以骨科脊椎手術為例,在微創方式導入後,微創手術傷口小、出血少的優點,可以減少傷口大小、提高手術安全性、降低病人術後的疼痛感與恢復期,但臨床研究發現,在植入螺釘的過程中,仍難避免傷害部分神經與血管,花蓮慈濟大學模擬醫學中心曾國藩教授表示,每節脊椎都會有神經連結,而血管在脊椎內外有動靜脈進出供血,周圍也有較細微的血管,因此在施行傳統的脊椎手術時常見的大傷口剝離,常常會出現肌肉與筋膜損傷、術後手術部位莫名疼痛等狀況。即使採用微創或內視鏡技術,在進入手術區域時,仍不免會傷害到手術區域的神經或血管,假使手術過程中為了抑制出血,會在脊椎外對附近的血管進行電燒,這可能造成術後脊髓供血路徑阻斷,甚至造成局部小中風,或者是其他手術後不預期的後遺症。

花蓮慈濟骨科葉光庭醫師表示,在傳統手術中,需要經過必要的剝離後,才能將螺釘置入較安全的脊椎通道中。所以,藉由AR與MR混合實境的技術,在脊椎手術時,透過術前模擬的解剖血管與神經3D疊合技術,能在不進行傷口剝離的情況下,進入到相對的正確位置,且能透過AR眼鏡看到3D的神經、血管位置,因此能夠在進行微創手術的同時,避開手術路徑上的神經和血管,將有效的降低脊椎手術術後後遺症的風險。

該生技公司投入AR智慧手術眼鏡多年,目前已取得TFDA二類上市許可證,也是台灣唯一能夠臨床使用的AR智慧眼鏡導引系統。Augmented Reality 擴增實境,在技術上是指透過攝影機與影像分析來計算3度空間的位置,讓顯示器中顯示虛擬物件,並與真實世界進行互動。執行長王民良表示,AR眼鏡是利用AR的相關技術,但透過更高階軟體開發和AR透明眼鏡顯示鏡片來顯示虛擬的物件,因此更適合用在精準度需求高的醫療場域。除了計算角度、位置外,更投入用來直接顯示3D脊椎解剖結構,並且正確貼合於實際的病患脊椎上。與花蓮慈院合作研究中,創造了實際互動的技術,讓器械在小於1mm的誤差下,能精準的投射出真實的體內結構。

花蓮慈院骨科部葉光庭副主任透過AR眼鏡,可以直接在無語良師的身體上看見神經與血管的位置,降低脊椎手術的風險。(圖/花蓮慈濟醫院提供)

目前已實際應用在臨床上,成功幫助0402台鐵太魯閣號出軌事件中,一名嚴重骨盆骨折傷者順利重建骨盆。葉光庭副主任表示,近期AR輔助微創手術的開發更在慈濟大學大體模擬醫學中心進行,在鎖定脊椎手術進行創新研究的過程中,發現AR擴增實境眼鏡在臨床上的新幫助,未來雙方也將持續進行更深入的合作。

最近更在無語良師(大體老師)上進行脊椎手術模擬且有重大的突破性發現,主要是發現透過AR眼鏡導航系統有機會降低在臨床中最常發現不可避免的剝離傷害。本次設計主要在無語良師身上進行,將神經、血管造影等影像輸入AR眼鏡導引系統,能夠將解剖的神經與血管,以3D的形式顯示在正確的位置上。葉光庭副主任透過AR眼鏡所顯示的血管與神經,到達預先規劃的位置進行穿刺夾取,最後並對手術後的大體進行解剖驗證,結果發現綴上的精準度達到1mm以下的誤差。未來應用於實際的脊椎手術中,將能有效的降低脊椎手術過程中傷害微小血管與神經的機會。

花蓮慈院教學部主任謝明蓁表示,花蓮慈院與慈濟大學有無語良師的奉獻,對於學術與科技技術發展都能提供足夠的資源,這次在慈濟大學的模擬手術室內,運用無語良師進行脊椎手術模擬,再結合AR擴增實境眼鏡進行神經與血管的3D顯示,從術前到術中,彷彿醫師有了一雙透視眼,還能夠看到神經、血管,對臨床與教學上都能提供幫助,無語良師奉獻身體的大愛結合高科技應用,能精準計算與模擬每個手術步驟及過程所需注意的細節,未來不只脊椎損傷患者,將有更多不同科別的醫師與病人受益。


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