台灣的智慧醫療又向前邁進一步。

台大醫院與台大電資學院運用元宇宙觀念,共同開發「元宇宙手術模擬平台」,結合虛擬與現實世界,呈現3D立體影像虛擬VR實境,將跨科別、高難度手術帶入新境界,可以精準切除腫瘤,為台灣醫療立下新里程碑。

台大醫院在89日發表這項智慧醫療技術。僑居美國、37歲的唐小姐在現場流暢地彈奏快節奏的《小星星變奏曲》,很難看出她的右手在1年前有癱瘓風險,3個月前才接受高難度手術。由於台大醫院成功治療,讓她直呼台灣醫療水準比美國還好。

唐小姐說,她因為右上背部疼痛、右手臂痠麻,在美國接受正子電腦斷層、磁振造影掃瞄以及切片檢查,發現右側胸壁頂端靠近肩關節處,有一顆直徑5.1公分的纖維樣瘤(Desmoid tumor),侵犯到右側第1到第3肋骨,腫瘤還緊貼通往右手的鎖骨下動脈、靜脈及臂神經叢。

 

台大醫院元宇宙手術模擬平台
右手有罕見腫瘤的唐小姐,術後可以如往常般彈奏鋼琴。

 

美國醫師治不了   台大醫院精準醫療成功醫治

由於美國醫師評估這項手術非常困難,如果開刀,還可能造成右手癱瘓,她只好返台,求助台大醫院外科部主任陳晉興教授,希望能有解決方法。

「纖維樣瘤是罕見疾病,放療、化療、標靶治療都沒有效,必須要靠開刀,如果切除不乾淨,還會復發,」陳晉興解釋。

陳晉興和神經外科王國川教授組成醫療團隊,將唐小姐的斷層及磁振造影影像組合成3D立體影像,透過電腦動畫進行術前模擬,評估腫瘤位置、與神經、血管的關連。手術過程中,團隊全程監測神經傳導,保護右手功能,不僅精準切除腫瘤,也沒有傷及任何神經血管。

由於這項元宇宙3D立體影像為手術帶來新的視角,陳晉興團隊討論之後,決定手術策略、劃刀位置和切除範圍,並且在術前清楚說明,唐小姐相當放心。醫療團隊成功保住她的手部神經,傷口是30公分,沒有癱瘓無力的後遺症,她還能照常彈鋼琴,開車接送小孩。

 

陳晉興醫師
台大醫院外科部主任陳晉興使用3D立體VR平台,讓高難度手術容易成功。

 

洪一平教授
台大電資學院洪一平教授參與研發元宇宙手術模擬平台。

 

元宇宙手術模擬平台   精準切除心臟外圍腫瘤

在陳晉興的計畫之下,元宇宙手術模擬平台進行另一項更複雜、更困難的腫瘤切除,這次是為48歲的男性治療縱膈腔類癌(carcinoid)

這名病患腫瘤超過10公分,還包住心臟旁的大血管以及氣管,造成氣管極度狹窄,呼吸困難,如果不立即手術,切除腫瘤,將危及生命,可以想見,這個手術複雜和難度。

這一次,陳晉興和心臟外科紀乃新教授組成醫療團隊,將病患的電腦斷層重組合成3D立體影像,同時運用最新研發的「元宇宙手術模擬平台」,以3D虛擬實境進行術前模擬。在跨專科團隊之下,先使用葉克膜穩定病患血氧濃度,再開胸切除腫瘤,挽救病患生命。

 

台大醫院元宇宙手術模擬平台
台大醫院外科部陳晉興主任(左)正在講解高難度手術因應策略。

 

3D立體VR影像   提升高難度手術成功率

這項「元宇宙手術模擬平台」由陳晉興與台大電資學院洪一平團隊共同研發,獲得國科會與廣達電腦補助。3D立體虛擬VR影像實境科技提升病情討論、術前模擬、醫病溝通的境界,也增加高難度手術的成功率。

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陳晉興表示,X光、電腦斷層、磁振造影等影像學檢查廣泛應用在術前評估和病情解釋。可是,這些影像在電腦螢幕上都是2D呈現,如果病情困難複雜,對不同專科的醫師、病患、家屬,都不容易理解。

目前有許多醫學中心研擬手術策略,解釋病情時,能夠將2D影像轉換使用3D列印模型,特別是神經外科、整形外科、口腔外科、骨科等領域。然而,這種模型需要客製化製作,每套模型只能用一位病人,價格約在25萬元,還要花710個工作天製作!

對於病情危急或經濟壓力較大的病人而言,客製化模型緩不濟急,而且負擔龐大,「元宇宙手術模擬平台」只要幾個小時就能完成虛擬化,未來如果能商業化,費用將會便宜許多。

陳晉興說,這項「元宇宙手術模擬平台」可以顯示病灶和周圍構造組織的關連性,能夠進一步對不同的器官組織進行層層解析,或是使用不同的視角觀察,讓不具醫療背景的病人及家屬清晰理解。

如果家屬在遠地或國外,還能使用手機,掃描QR code,同步參與醫療團隊討論以及病情解說。「元宇宙手術模擬平台」不但為跨科別、高難度手術帶來革新,還能把病例製作成教學個案,訓練外科醫師及醫學生,成為最佳教材。

 

圖片來源:台大醫院

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