小脑脓肿专科治疗医院

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像钢铁侠那样,抓住全息影像的病灶,一 [复制链接]

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看《钢铁侠》,就是元宇宙的终极景象:斯特克手一划,眼前就出现战甲全息影像,再一挥,真实的战甲就向他想要的方向飞去。

神经外科翘楚——医院的“初代元宇宙手术”已经成功实现:患有脑肿瘤的病人躺在手术台上,由其CT扫描数据形成的全息影像“混合”在其头部,医生即时直观地看到病灶在真实头脑的位置,就像能够透过皮肤、骨骼看到大脑内部一样。

这台手术使用的混合现实技术,来自张江一家“90后”创业团队。

图说:1月17日混合现实技术加持下的手术。受访者供图(下同)

国内首台“元宇宙”高难度脑外科手术

年1月17日,复旦大学附属医院神经外科在周良辅院士和毛颖院长的支持和带领下,率先在医院虹桥院区神经外科开展了首例混合现实技术(MR,mixedreality)辅助下微侵袭锁孔中颅底肿瘤切除手术。据了解,手术使用的混合现实技术来自张江,为上海涞秋医疗科技有限责任公司,一家以混合现实和人工智能赋能医者,提供精准、快速、低成本的可透视、可协作的智能医疗解决方案的高科技公司。

患者为20岁在校大学生,因左侧脸部麻木1年余,加重1月就医,诊断为三叉神经鞘瘤,手术指征明确。该手术由医院神经外科杨伯捷教授亲自操刀,史之峰副教授和沈超博士协同参与,在混合现实和神经导航双重影像技术的帮助下,使用皮肤切口只有5cm左右的颞下锁孔入路,成功切除肿瘤。

外科医生的梦想怎样照进现实

其实,年12月14日,医院福建医院已经完成过一例全息影像和现实手术相互融合神经外科手术。年3月上旬,又一例手术在福建华山成功完成,操作医生都是医院神经外科副主任医师宋剑平。他说:“我们已经多次完成混合现实技术辅助下的神经外科手术,证实这一技术对于手术定位有很大帮助。”

人类的大脑是非常复杂并且脆弱的。有些肿瘤长在大脑灰质深处,不易观察并进行切除。所谓差之毫厘谬以千里,切除了肿瘤同时损伤了脑组织,错莫大焉。因此,脑肿瘤切除被称为现代医学界最棘手的手术之一,对外科医生手术精准度要求较高。

宋剑平介绍,以往术中为了精准定位病灶,医生需要反复抬头从屏幕获取影像,凭借经验将观察到的2D影像视图匹配到3D对象(患者头部)上。“现有的影像技术提供的是2D投影,需要医生有很好的空间想象力,判断病灶的真实位置。”即使使用了现代术中导航设备,导航屏幕与手术台距离造成的视觉上误差,仍旧为手术带来挑战。

涞秋与华山医工结合,创新的混合现实技术,则将医学影像数据转化为3D图像,宋剑平说:“医生看见的是立体的、真实的图像,不再需要通过自己的空间想象力进行转换了。”而且,混合现实的要义是——虚拟图像与真实人体“混合”,医生在手术台上,看到的是患者的真实肌体上“混合”了医学影像数据转化的3D图像,“目前对定位病灶有很大帮助。”

这是年12月14日,在医院福建医院完成的首台手术。李女士因一次头部创进行了脑部检查,结果发现患有左侧额部脑膜瘤。宋剑平认为,肿瘤位于脑部语言区,深部累及大血管和回流静脉,需要精准定位手术区域。“混合现实技术可以形成全息三维立体图像,医生能‘透视’病变与毗邻结构的关系,缩短了病灶定位时间,精准化设计手术切口与入路。”小试牛刀,为今后的改进提供了经验。

张江“90后”创业团队将梦想“混合”现实

医院始终走在神经外科手术的前沿。任何一次技术的升级换代,好比“春江水暖鸭先知”,华山都希望通过医工结合抢占高地。

宋剑平梳理了一下VR头显装置的发展脉络:最初,头显装置是“与世隔绝”的,医生看虚拟图像就不能看现实图像,戴上VR眼镜对现实世界就仿佛是“盲人”;此后的谷歌眼镜,可以同时看见虚拟图像和真实世界了,但相互不匹配;“微软HoloLens2混合现实技术带来颠覆性的改变:虚拟影像可以匹配真实世界,这就是混合现实技术。”

能不能创新一种混合现实技术,产生增强版3D全息影像视图,帮助外科医生有效穿过颅骨和脑组织“观察”患者大脑内部,在手术过程中直接观察肿瘤细节?医院神经外科医生团队的临床需求,成为了张江“90后”创业团队的动力。涞秋联合创始人、技术总监助理苑之仪说:“混合现实技术在工程应用上已经有很多成功案例,在医疗上,国内应用非常少。”

医疗软件作为医疗器械的一种,开发过程管理严苛程度远远高于工程软件,苑之仪说:“手术过程中这些影像视图会显示在医生佩戴的HoloLens2头显设备上,并通过全息影像同步呈现在患者身体相应的部位上。对数据重建的精准度,可谓人命关天。”

年被称为“元宇宙元年”。元宇宙如何搭建?首先,在技术上,元宇宙是虚拟增强的物理现实与物理上持续存在的虚拟空间的融合,需要多种高精尖科技相互嵌合,形成产业闭环。其次,在硬件设备上,除了VR厂商的参与之外,虚实交互还需要脑机接口、可穿戴、机器人等技术;在软件内容层面,则需要依托于人工智能、数字孪生、3D渲染等技术;存储和认证机制需要运用区块链技术;数据处理则需运用云计算、云存储技术;网络环境构建,离不开5G技术……而在技术之外,元宇宙从概念到落地则意味着对当下生活、生产模式的颠覆,不仅仅是一个巨大的市场,更是一个美丽新世界。

而张江,正在拥抱这个新世界:在硬件端,张江正持续推进VR/AR/MR生态的打造,已汇聚了一批亮风台、小派科技、影创科技、蛙色、瑞欧威尔、大朋VR等优秀企业;芯片作为VR的最重要部分,决定着产品的技术高度。在芯片领域,张江同样是佼佼者:历经二十多年的发展,张江已形成国内产业最集中、综合技术水平最高、产业链最完善的集成电路产业集群。在内容端,张江已形成以阅文集团、盛趣游戏、网易游戏、完美世界、哔哩哔哩、第九城市等为龙头的动漫游戏产业集群,为游戏产业提供源源不断的原创IP。被视作游戏文化产业界“瞭望塔”的前瞻性专业机构中国游戏产业研究院也已落户张江。

特约通讯员张琪新民晚报记者宋宁华

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