当AR遇上3D打印 一场高科技的骨科手术尝试成功

尖端医术：“AR技术+3D打印” 切除肿瘤、置换椎体不久前，一位老人因浑身无力到医院检查，医生意外发现该患者的腹部有一个皮球大小的肿块，经多学科会诊，结合CT、磁共振、穿刺取病理等检查结果，确定其为低恶性腰椎部肿瘤，肿瘤侵蚀第五椎体且肿瘤巨大，若不及时治疗，随时都有生命危险。

以目前的医疗水平来看，对于肿瘤侵犯腰椎体，手术切除仍然是治疗的关键所在。主治医师最终决定为患者实施腰椎肿瘤切除3D打印椎体置换术，以医学影像数据为基础，利用3D打印技术制作个性化人工椎体，术中植入到患者体内，建立腰椎新的稳定系统。

紧张的手术于第二天早上正式开始，由医院多位资深专家共同配合完成，然而此次手术中令人很惊讶的是，采用了AR技术。通过AR技术医生最终将患者腹部11cm*9cm*6cm大小的肿瘤被完整切除，并顺利植入3D打印的金属椎体，历时4个多小时，手术全过程患者生命体征平稳，按计划完成手术。

根据影像检查数据，辅以计算机模拟，能够打印出人体组织器官模型；戴上AR眼镜，患者一下成了“透明人”，神经、血管、病灶部位都看得一清二楚。虚拟的情景与真实的手术场景叠加后，让医生对手术台上的病人情况了如指掌，手术刀的触及部位也更加有数，手术安全性大大提高。AR技术与3D打印技术完美应用到骨科领域，这也是我国首例高科技骨科手术。

深入探究：这究竟是个什么样的手术？3D打印技术很好的解决了患者和家属对手术时的困惑，例如现在大多数的CT、核磁共振影像检查结果，看起来也就是黑白光影，非专业人士无法辨识。病灶具体多大，精准位置在哪，从何处着手切除，会不会对身体有不良影响？

术前，临床骨科、影像科、普外科医师及计算机工程师，通过三维重建技术将肿瘤、骨骼及周围重要神经血管组织等进行重建，利用计算机模拟合成三维立体影像。这样根据这个立体影像，用特质材料和技术，打印出一个形状完全相同的、内部结构层次分明的腰椎部模型，病灶的部位也一清二楚。医生拿着模型放在患者面前，给患者讲解，方便很多，医生也更加心中有数。医患交流实现了形象化，提高了医患之间的理解。

现如今，AR技术已不仅仅是个“看上去很美”的概念，更不是像普通人想的看看视频、打打游戏这么简单。事实上，AR技术正与传统医学发生着“亲密接触”。这次手术，利用CT、核磁共振多角度拍摄的片子，计算机还原出一个虚拟却又无比逼真的患者人体构造，病人和医生可以更加清楚手术要如何实施的。

临场应用增强现实技术“透视”手术部位，这个过程是最为重要的。将增强现实（AR）技术，与真实手术“无缝”对接，在手术中，如果碰到棘手的部位，可以戴上眼镜，眼睛扫过的地方，视野里就会出现一个逼真的虚拟场景，真实的环境和虚拟的物体实时地出现在同一个画面或空间，两种信息相互补充，患者病灶整个部位的构造也就一清二楚。术者就像带上了“透视眼”可以直接透过皮肤看见肿瘤的位置、大小、深度，避开重要血管、神经、组织，提高手术安全性。

总之，3D技术椎体肿瘤切除+AR技术的应用，实现了术前、术中全过程的精准可视，患者得到了最佳的治疗效果，手术的安全性和精准性大大提高。“3D打印很‘时髦’，AR技术很高端，但它们的根基在数字医学，没有精确的数字化设计，就没有‘漂亮’的3D打印和完美的虚拟现实技术。”