患者新福音!武汉协和医院整形外科将混合现实技术应用于乳房重建
发布时间:2019-01-15
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      乳腺癌是我国女性常见的恶性肿瘤之一,多数患者需要接受乳房切除的手术治疗,但是乳房形态的美学缺失,给患者带来巨大的身心压力。乳房重建可以减轻乳房缺损患者的痛苦,提高患者的生活质量。因此,乳房重建已成为乳腺癌综合治疗的重要组成部分,拥有饱满对称形态的乳房是每位女性患者的梦想。乳房重建的方式有自体组织乳房重建和假体重建。自体组织重建中,皮瓣的血管定位与安全剥离至关重要。重建乳房的大小完全依赖手术医生对乳房形态结构和容量—形态改变的把握;术后对称性的评估,仅凭视觉的测量,难以做到精准化。如何保持重建乳房的对称性是乳房整形的一个经典难题。

      近年来,随着人工智能技术日新月异,虚拟现实(VR)及增强现实(AR)已广泛应用于医疗领域,如外科手术、临床教学、技能培训等,使工作更加高效、精准、直观。混合现实(MR)技术是VR及AR技术的进一步发展,将虚拟与现实混合而产生的新的可视化环境。因此,协和医院整形外科主任孙家明教授课题组,与黑龙江拓盟科技有限公司合作,实现全球首次MR技术辅助乳房重建,进行术前模拟,术中定位,术后效果矫正,以期达到理想对称的效果。
      MR辅助乳房再造一期手术
      乳腺肿瘤切除术致乳房缺失多年的甲患者,拥有对称的乳房是她多年的渴望。据最新版复旦大学医院排行榜慕名前来孙家明教授门诊。孙家明教授仔细倾听患者的诉求,经过细致的查体、询问病史,结合患者的核磁影像数据,孙家明教授了解到患者对术后效果要求较高。传统方式手术,外科医生术前通过二维CT、MRI图像获取患侧乳房平面扫描信息,然后在脑海中进行三维立体还原,完全依赖术经验制定手术方案,这样手术方案难以做到精准化。经过讨论决定引入当前国际最先进混合现实(Mixed Reality,MR)技术,辅助乳房重建。通过患者核磁DICOM数据,在拓盟科技工程师的帮助下实现三维重建,模拟术后的乳房三维效果图。
    近日,武汉协和医院整形外科手术室内,科主任孙家明教授及其团队戴上Hololens眼镜,利用MR技术生成的患者全息模型,并对全息模型进行部位隐藏、缩放、旋转、移动等操作,使模型与患者重叠。快速定位切口、扩张器放置的解剖位置及注入扩张器液体量,既保证术后的效果,也最大限度地减少创伤。

 

孙家明教授将虚拟重建模型与现实患者进行重叠定位

 在MR引导下孙家明教授进行术中操作

      MR辅助DIEP皮瓣乳房再造
      3年前乙女士因为乳腺肿瘤行乳房切除术,术后患侧乳房的缺失是尹女士的难言之隐,这次慕名前来求助于孙家明教授。孙家明教授仔细倾听患者的诉求后,经过细致的查体、询问病史,结合患者的腹部CTA血管影像数据,孙家明教授建议行DIEP皮瓣乳房再造术。术中腹直肌与腹壁上下动脉的解剖关系及定位是重点也是难点。利用患者的腹部CTA影像数据,在拓盟科技工程师的帮助下,现实腹壁上下动脉与腹直肌的解剖关系三维立体图。
近日,武汉协和医院整形外科手术室内,科主任孙家明教授及其团队戴上Hololens眼镜,将虚拟的重建模型与患者体位重叠,定位腹壁上下动脉的解剖位置及行走。术中精准快速找到皮瓣血管,保护其受到损伤。

在MR的引导下进行皮瓣血管的定位

      通过两例MR辅助乳房再造手术,孙家明教授指出:以往此类手术,术中定位困难,手术操作复杂,手术时间延长及术中出血增多,加大术中创伤。结合混合现实技术之后,虽然术前准备稍复杂,但手术的时间节省近一半,将对病人的创伤与感染风险做到最小,对手术帮助是值得肯定的;目前混合现实技术临床应用还处于初步探索与尝试阶段,难以做到精确引导术者操作,提供的帮助有限;但混合现实临床应用前景广阔,还需要更多的探索、尝试与总结,期待在不久的将来,混合现实技术能实现精确的引导术者操作,更加智能化。(整形外科)

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