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英医生以HoloLens为病患进行下肢重建手术

伦敦帝国学院(Imperial College London)科学家在圣玛莉医院(St. Mary's Hospital)执行的下肢重建手术,首次引进了微软(Microsoft) HoloLens技术。HoloLens所投射的扩增实境(AR)影像,能让手术人员清楚看见病患的骨骼与血管,因此有助于提升手术的成效。

据Imperial College London News网站报导,研究团队利用AR技术,将包含骨骼与主要血管位置的断层扫描影像,投影在病患的腿上,就好像让手术医生有了透视的能力。如此一来,医生就能确认主要血管的位置并连结血管。

参与研究的Philip Pratt医生表示,他们是全球前几个成功运用HoloLens完成手术的团队。一连串的初步研究案例证实了在手术中使用HoloLens的可行性。

在经历车祸或严重创伤后,病患身上或许会有组织损伤或开放性伤口,因此需要使用筋膜皮瓣进行重建。手术所使用的组织皮瓣通常取自病患身体上的其它部位,并且包含皮肤与血管。医生会使用组织皮瓣包覆伤口,之后伤口才能愈合。

重建手术的一个重要步骤,便是要将血管与伤口上的新组织接合起来,如此携带氧气的血液才能抵达新的组织,维持组织的生命力。过去传统的方式,是利用手持扫描装置,透过超音波感测血液流动,辨别皮肤底下的血管位置。

而AR提供了全新的方式,让医生可以更快、更准确的透过重迭扫描影像找出血管位置。研究团队测试时找来了5位需要执行下肢重建手术的病患。在完成5位病患的断层扫描后,研究人员便将扫描影像区隔成骨骼、肌肉、脂肪组织、血管,再透过软件打造病患下肢的3D模型。

这些3D模型会再被输入到专门的软件以供HoloLens使用。最后HoloLens便可将3D模型投射到医生视线前方,而手术人员可以膝关节或踝关节作为定位标的,透过手势调整AR影像的位置。随著研究的进展,扫描影像也变得越来越精确,不必像一开始时只能仰赖粗略的测量进行手术。

目前资料准备工作仍相当耗时,但之后许都步骤都可自动化,只需有放射顾问对照原始扫描影像,确认3D模型的准确性。这项AR技术并无法取代手术团队的专业与经验,但能有助于减少病患麻醉时间,以及失误发生的机会。

目前这项技术仍只有使用在下肢手术上。由于其它身体部位缺少脚踝、膝盖等明显的定位标的,因此手术难度也会提升。不过研究团队仍有信心,经过不断地改良,这套技术也将能应用在其它部位的重建上。

附档:HoloLens.jpg

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