虚拟现实与3D打印已带来直观逼真的外科手术解决方案

在开展一项复杂的外科手术之前，医生会通过医学影像对患者的解剖结构进行分析，并制定手术方案。二维的医学影像在表达人体解剖学中存在的复杂3D关系方面存在一定局限性，医生需要在脑中集成一系列2D图像，并提取定义组织或器官及其邻近的解剖结构。

随着计算机科学的发展，数字化的3D医学影像已成为医生进行手术规划、手术模拟的重要工具。专业的医学3D软件能够将断层医学图像转化为数字化的3D模型。这些模型随后可以通过3D打印变成实体，方便医生进行手术规划和演练。

虚拟现实（VR）技术是另一种新兴的3D医学影像解决方案，通过交互式的全息3D医疗模型使医生直观的进行手术规划和模拟。下面，我们就通过美国EchoPixel公司开发的医疗VR解决方案来了解一下这种新方法。

EchoPixel的这款医疗VR解决方案叫做True 3D，是一款可以集成到DICOM诊断级工作站中并且能实时交互的VR系统。在它的作用下，人体内部器官便能够以全息3D图像的形式出现在屏幕中，从而令戴上3D眼镜的医生得以从各个角度检查患者的解剖结构。

这些3D图像信息可以根据要求进行定制，医生在操作时可以对图像进行缩放，也可以将患者的扫描图像进行提取，或者是用3D打印机打印出来，以进行进一步研究。通过这种方式，医生更容易检查出患者体内出现的病变。

EchoPixel公司表示，该技术对于新生儿心脏手术尤其有帮助。医生可以在VR系统中对微小的新生儿心脏模型进行放大，从而更加清晰和快速的分析病情。EchoPixel公司还表示，临床研究显示，医生通过该技术确诊90%以上患有先天性心脏病的新生儿的时间比原来缩短了40%。 除了疾病分析和诊断功能，医生通过该系统还可以快速计算出手术中需要放置的心血管支架的大小。

如果医生在执行手术期间仍需使用True 3D系统，则不需要反复佩戴VR头盔，通过电脑屏幕就可以看到正在进行手术的3D图像。

据了解，True 3D系统现已得到FDA的批准，下一步将争取在欧洲和亚洲地区拿到相关医疗许可。另外值得一提的是，它由惠普提供技术支持，可通过惠普的Zvr显示器和HP Z440工作站来操作，在开发时使用了大量的医学影像数据库，应用范围主要包括放射科、心脏科、儿童心脏科和介入神经放射学科等医学学科。

在医疗虚拟现实市场中，还有Surgical Theater等公司也推出了获得了FDA批准的类似产品。其VR系统主要应用于神经外科相关疾病的诊断、规划与引导以及医生的培训。

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来源：3D科学谷