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程才 三甲
程才 主任医师
浙江大学医学院附属第二医院 心脏大血管外科

混合现实在心脏大血管外科演绎科幻大片

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MR技术

除了VR(虚拟现实)、AR(增强现实),你听过MR(混合现实)吗?前段时间包括“健康报”、“湖北日报”等主流媒体都报道了同济医院心脏大血管外科利用MR技术首次应用于心脏大血管手术的“科幻大片”。

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到底什么是酷炫的MR技术?

混合现实技术(MR)是虚拟现实技术的进一步发展,该技术通过在虚拟环境中引入现实场景信息,在虚拟世界、现实世界和用户之间搭起一个交互反馈的信息回路,以增强用户体验的真实感。

混合现实(MR)的实现需要在一个能与现实世界各事物相互交互的环境中。如果一切事物都是虚拟的那就是VR的领域了。如果展现出来的虚拟信息只能简单叠加在现实事物上,那就是AR。MR的关键点就是与现实世界进行交互和信息的及时获取。

与AR或VR技术相比,MR技术的特点是可以将医学数据与真实场景进行有机的结合,较好的模拟真实的手术场景。该技术可以利用在线编辑平台轻松的上传3D模型,配合VR头盔就可以立即在虚拟环境中观看之前上传的3D数字模型。除了可以对模型进行移动、旋转、缩放、测量等操作以外,整个场景还支持多人同步观看和操作,进而实现远程虚拟现实医医、医患沟通(如图2)

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混合现实(MR)技术在心脏大血管外科手术中应用实例

混合现实(MR)联合影像导航技术辅助在腹主动脉瘤腔内隔绝覆膜支架手术治疗病例分析

患者刘某,男,63岁,以“胸腹部疼痛1周”为主诉入院。术前胸腹主动脉CTA检查诊断为“腹主动脉瘤”,术前应用降血压药物,使血压维持在相对安全范围, 降低腹主动脉瘤进展可能及破裂风险。利用之前的胸腹主动脉CTA扫描,将获取的DICOM格式CT断层数据导入影像三维处理软件,构建3D数字模型。依据3D重建影像结合混合现实技术模拟人体真实影像,对病患部位血管进行三维立体显像,通过VR头盔将血管形态呈现在医生和患者的眼前,而且可以根据需要上下旋转,立体化的呈现病况,利于术前医生精准细致的了解病情以及与患者及其家属的医患沟通。

在手术中患者平卧位,采用全身麻醉,消毒铺无菌单后,于患者一侧方固定带有红外线反射球的参考架。在大腿根部股动脉走行处做一1-2CM切口,分离组织,暴露股动脉,置入导丝。术者利用VR头盔观测建好的3D数字模型及MR虚拟影,判断手术支架预放区段(图3、4、5),并避开供应重要组织器官分支血管的部位。

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综上所述,MR技术在心脏大血管外科的应用,既能使医生及患者术前立体的掌握了解病况、制定方案,顺畅的进行医患沟通;又能在术中给予医生精准定位。随着MR技术的不断成熟和完善,此项技术会更加广阔更加深入的应用于心脏大血管外科领域!


程才
程才 主任医师
浙江大学医学院附属第二医院 心脏大血管外科