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王清 主任医师 无锡市第二人民医院 神经外科

VR技术——开进大脑的战斗机

王清 主任医师 无锡市第二人民医院 神经外科
发表于2018-01-15
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无锡二院第十四届神经内镜学习班无锡市第二人民医院神经外科王清

图片丨第十四届神经内镜学习班合影

10月19日至10月21日,江苏省第二十一次神经外科学学术会议在无锡君来世尊酒店隆重召开,“微创神经外科太湖论坛暨第十四届神经内镜微创技术专题研讨会”也同时召开。传统与创新相互碰撞,让思想的火花绽放在了无锡这片沃土上。

作为太湖论坛的一个环节,在与之不远的江南大学医学院,一场专业的神经内镜学习会也吸引了无数神外领域医学同道的关注。受无锡市第二人民医院(以下简称无锡二院)脑科中心邀请,来自海峡彼岸台北荣民总医院的王纬歆教授带来了崭新的手术理念和技术,让无锡二院第十四届神经内镜WORKSHOP学习班与往届学习班相比有点不一样。

开进大脑的战斗机——国内首次VR与手术训练结合

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「  颅内,神秘的生命禁区  」

颅内,人体最重要、最精密的部位之一。在这里神经、血管、骨骼紧密交织,手术过程中一丁点的误差都有伤及周边神经、血管、骨骼的风险,严重者更会危及患者的生命。

传统的颅内手术通常是在高倍显微镜下进行操作,手术医生的术中视野比较单一。这种手术方式在处理病灶相对较深或颅内有容物遮挡的手术时,显然有一定的局限性。

高倍显微镜

由体外向体内进行单一方向的观察,可根据视野中光线的深浅一定程度了解容物之间的距离,对于有容物遮挡的手术不能很好处理。

在无锡二院脑科中心,手术医生采用的是单独使用神经内镜或者高倍显微镜结合神经内镜的方式,将视线深入患者颅内,双镜合璧实现一边观察颅内情况一边进行手术,大大增强手术医生的术中视野。

那么,有没有一种更为直接的方式,让手术医生在开展手术之前便已明晰患者的颅内容物情况、病灶位置,减少患者的术中时间呢?

「 坚持十多年的传统  」

在神经外科的世界里,任何一场手术对患者而言,结局只有生存或者死亡。可以说神经外科史上的丁点进步,都是神经外科医生百倍辛苦和艰难磨炼的基础上总结出来的。

二院脑科深知行业发展不易,自2002年起就开始开展内镜经鼻微创手术以来,总结自身临床和解剖经验于2004年开始举办神经内镜学习班,旨在普及推广优秀先进的内镜微创技术。14年来不断吸收总结可复制的先进技术,迄止至今已累计培养优秀内镜微创神经外科医师五百余名。

在今年开展的第十四届神经内镜WORKSHOP学习班,无锡二院神经外科鲁晓杰副院长、王清教授特邀请台北荣民总医院王纬歆教授,首次将VR技术同步应用到手术实体的理念引入内地,希望能为内地神经外科增添一种全新的辅助技术。

「  VR,开进大脑的战斗机  」

根据患者术前的头部影像,戴上VR眼镜后手术医生眼前出现了一个三维立体的头颅,随着手术医生的不断前行,这个头颅不断地放大靠近,最后手术医生进入到了头颅里……

台北荣民总医院王纬歆教授现场演示VR操作

这是运用VR将CT、MRI等图档转换成3D影像的全新技术,建立神经外科医师规划3D路径的手术导航平台,已取得美国食品药物管理局上市许可。这一技术最早是被以色列空军用来模拟飞行的,如今应用到医学领域的外科手术中,就是要让手术医生如同飞行员执行任务前一样,透过VR进行手术模拟。

二院鲁晓杰院长(左)、王清主任(右)

正在VR环境下模拟手术训练

“假设我们(医师)是飞行员,做颅底的手术,等于是驾着战斗机在崎岖的山区里面飞,要找到肿瘤、把它移除掉,所以某种程度上,我们的任务是找到一条安全的路径。”王纬歆教授比喻。

在学习班现场,王纬歆教授向在场的学员们演示曾经参与的手术案例,通过操作移动控制器,屏幕中肿瘤的位置、形状得到了全方位的展示,了解病灶与周边组织之间的关系,俨然是一架开进大脑的战斗机。

「  VR技术会对脑科医生产生哪些影响?  」

除了能更快帮助手术医生了解患者颅内状况,减少患者术中时间外,VR技术还会对脑科医生产生哪些影响?

王清主任向导医君解释,培养一名专业的手术医生需要花费大量的时间精力,从入门到经验的不断累积,这是脑科医生的学习曲线。可是经验的积累并不等于理论的增长,想要成为一名专业的内镜微创医生,至少要经过50至60个临床病例作为沉淀,而对于刚刚入门的手术医生来说,这样的成本实在太大。

在VR环境下模拟夹闭动脉瘤训练

举个例子说,刚刚入门的脑科医生在进行颅内手术前,多是借助平面影像资料在脑海中“重组”一个大脑,可患者的颅内情况真的如这个“大脑”一般吗?当手术医生实际进行手术时,突然遇到死角、产生落差时怎么办?能及时把握好术中的突发状况吗?

而通过VR技术,手术医生可以事先通过VR眼镜进入患者的颅内,精准测量每条血管,以及肿瘤与血管的间距。即便是刚刚入门的脑科医生,也可以在这个VR环境下进行模拟手术训练。由于模拟的颅内手术完全基于患者的平面影像,因此每一场模拟都具备实操效果。

VR环境下颅内肿瘤清晰可见

对于已经完成的经典脑科手术,手术医生也可以通过VR场景下的回顾,一起进行研究探讨,为拓宽手术经验增添了一种新的途径。

“刚刚入门的脑科医生可以通过这些方式进行经验的累积,大大减少学习曲线。通过导入VR,配合真实手术步骤示范,这样的教学模式,才不会让医生在理论与临床应用上脱节。”王清教授说道。

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