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牙科医生戴着“头盔”做手术,“黑科技”在我国颌面重建中首次应用
2019/1/16 15:50:26             点击数:261

 近日,武汉大学口腔医院7号手术室上“演”了一台MR混合现实技术辅助的血管化髂骨肌瓣重建下颌骨缺损手术,成为全国口腔专科医院中第一例利用MR医学全息三维系统完成的手术。

    16岁的患者小恒由于右侧下颌骨肿胀疼痛到武大口腔就诊,CT检查显示右侧下颌骨体部肿瘤。一个花季少年罹患严重疾病,面对手术可能造成的口腔功能和外形容貌损毁风险,一家人陷入担忧之中。

    在会议室中几位专家戴着“黑科技”(混合现实眼镜)进行着小恒的术前讨论,戴上瞬间,小恒的下颌骨立体图像“悬浮”在空中。“医生通过电脑‘指挥’图像,可让它放大数十倍,还可以旋转360度,再将虚拟的3D数字模型,与病灶重叠在一起,病灶成了立体的。”本次的主刀武汉大学口腔医院口腔颌面头颈肿瘤外科副主任刘冰解释。

术前讨论

    10时手术准时开始,由于手术中很清楚地看到预订的手术方案,因此刘冰在手术操作中不仅更快,也更加精准。

    下午2时许,手术到了关键的一步,医生需要精准的将髂骨瓣移植到患者颌骨截除断端,刘冰又一次戴上混合现实眼镜准备操作,这一次,他仿佛有了“透视眼”。“在混合现实眼镜中,我清楚地看见患者颌骨缺损和移植骨块的拟合匹配情况。”刘冰说。而一旁医生操控的电脑也实时记录着虚拟模型与现实手术混合叠加的环境。四个多小时不到,小恒的手术顺利结束。

    “之前医生只能依赖CT、核磁共振等检查结果,但是现在医生只要将患者的影像资料输入系统,制成3D模型,戴上头盔就可以将3D模型还原在眼前,在医患沟通、手术方案规划方面有独特的优势。同时,手术过程中,混合现实技术引导下比依靠3D打印实体导板对患者下颌骨缺损修复的精准度高。”本次手术中负责混合现实技术的肿瘤外科副主任医师邵喆说。

    经过一周的住院治疗,小恒如期治愈出院,他和家人对治疗效果非常满意。

    同样,来自襄阳的老李也受到这项黑科技的利好。9年前因手术使得一侧上颌骨缺失导致面部严重塌陷、语音不清。这些年来他一直辛勤打工,努力供养两个孩子的学业,支撑着并不富裕的家。随着家境的改善,逐渐唤起了老李对拥有正常容貌和语音的渴望。“我本来有点担心,但是医生用黑科技跟我讲了手术过程,我放心了蛮多。现在的效果我真的很满意。”术后完全恢复的老李也已回到岗位继续工作。

治疗团队成员刘冰、孙志军、邵喆、吴添福、费德勒(刚果金)与患者合影

    手术主刀医生刘冰主任医师介绍说,由肿瘤、外伤等因素导致的颌骨缺损对患者的容貌外形、口腔功能影响巨大,正常外形和功能的重新获得是每个颌骨缺损患者的期盼;颌骨缺损重建可以恢复颌骨的完整性和面部形态,从而可改善和提高患者的生活质量;血管化自体骨移植是当今颌骨缺损修复的主要方式,但由于供骨区与颌骨的独特解剖形态的差距以及颌骨功能要求,使颌骨缺损精确重建至今仍然具有挑战性。在大数据和人工智能高速发展的时代,混合现实技术极有可能成为完美手术设计和精准手术操作之间的桥梁。

术前医患交流沟通手术治疗方案

MR引导下重建上颌骨缺损

术后影像数据三维重建显示,MR引导的颌骨缺损修复精确地达到了设计要求

    混合现实技术是虚拟现实技术(Virtual Reality, VR)和增强现实技术(Augmented Reality,AR)的进一步提升和发展,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。用户通过HoloLens可穿戴式移动交互终端,利用简单的手势动作,实现在真实环境中与全息影像进行互动,构成可交互的三维全息场景。自2017年6月叶哲伟教授成功实施全球首例混合现实技术引导下的髋部骨折手术以来,MR在医学领域应用迅猛发展,在骨科、神经外科、心脏外科等10余个临床专业的应用,充分体现该技术在医患沟通、手术方案规划、模拟手术、术中导航、远程会诊和手术指导等方面独特优势,它可提供真实的场景体验、自然流畅的沟通交流、精确的术中全息辅助和引导、高效便捷的远程协作。

    治疗团队中MR技术负责人邵喆副主任医师对MR技术首次在颌骨重建领域中的应用进行了介绍,颌骨缺损精确的解剖形态的重建是患者口腔功能恢复最重要的基础,此次我们和北京的一家科技发展公司密切合作,将MR技术引入两种不同类型的颌骨缺损重建手术,在方案规划、适时引导、拟合验证等方面体现了强大的技术优势,手术精度、效率明显提升。未来随着技术与治疗过程进一步深度融合,颌骨缺损的患者会获得更加满意的外形和功能,也会更为自信地融入社会。

    治疗团队所在的武汉大学口腔医院口腔颌面-头颈肿瘤外科自2012年成科以来,临床、科研等方面快速发展,近3年获批15项国家自然科学基金,在数字化外科临床应用、口腔颌面缺损修复重建、口腔癌诊治等专业领域位居全国前列。

 

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