台北内湖三军总医院一楼大厅有个很特别的诊间,这是三总与宏达电DeepQ部门合作打造的亚洲第一个智慧外科诊间。

今年5月底开诊,结合3D列印中心,服务颅颜骨需要修复再生的病患,内有一台电竞级的电脑,以及搭配数据摇杆器、动作侦测器,扫描电脑断层(CT)、核磁共振(MRI)等医疗影像资讯,进行三维重建组合而成的酷炫虚拟影像软体。

22岁的张先生,才体验过「智慧外科虚拟实境诊间」,43岁的神经外科部科主任汤其暾帮他戴上VR头戴式显示器后,张先生眼前就是一个好像在玩人体结构拼图的逼真世界,从脑、颈椎、脊椎到骨盆的每一块骨头、复杂的血管(黄色)和肌肉,都看得清清楚楚。


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图/例如图示的红色部位是他的骨盆第4、5节,上面的绿点就是椎间盘突出,就是这个部位让他痛了三个月,夜不成眠。图片为三军总医院提供。

「真的很酷,」常玩游戏的他,手握VR摇控器,很能投入在这个能观察、能操作、能互动的医学影像虚拟实境里,他终于知道汤医师要帮他开刀的部位在哪里。之前听来很抽象的口头描述,如今透过虚拟实境一目了然。

2012年,汤其暾到美国哈佛大学医学院的教学医院之一布里格姆与妇女医院(Brigham & Women’s Hospital)进修,看到美国医院开始使用3D内视镜开刀,觉得台湾一定也要跟上医疗科技的脚步。

他说,外科医师用2D内视镜开刀很多年了,但以鼻腔镜手术来说,感觉还是以管窥天,几乎很难用肉眼看清楚鼻腔内的骨头和血管部位。如果是开脑,脑部血管更是处处陷阱,稍有误差就可能踩到地雷,造成出血。

2013年7月,三总引进一套名为「Oarm系统」的3D立体影像系统,首先用于脊椎微创手术。

他解释,就像开车有导航一样,这套系统可以计算所在位置到达目标还有几厘米远,以及该用多粗、多长的骨钉,提高外科医师在脊椎植入骨钉时的准确度。还可减少以往医师每次打入一个骨钉就要照一次X光的次数,有效降低辐射量的暴露,让医师不用在数小时的手术时间内,一直穿著笨重的防辐射铅衣。

脊椎手术熟练之后,三总神经外科团队也开始用于难度高的颈椎和脑部手术。


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图/透过多层次虚拟实像整合,让病人和医师都可了解手术部位的空间关系,也能结合3D列印(右图),让病人亲身触摸及感受,医病之间更有信任感。图片为三军总医院提供。

「会从脊椎开始,是因为脊椎部位可以容许稍微大一点点的误差。」但令汤其暾骄傲的是,团队于2013~2015三年间,共在322位病患植入1788根骨钉,精准度达99.1%,成果超过美国、德国。现在颈椎手术已开了100多例,最难的脑部手术开了20多例。

汤其暾清楚记得去年一位56岁男病患,他在院子锯树时不小心摔下来,导致颈椎6、7节错位又断裂,下半身也失去知觉。第一次植入骨钉手术开了6小时,但患者血压一直往下掉,担心手术中可能发生严重休克,只好缝合后送进加护病房。三天后患者血压正常,又进行第二次手术,开了10小时。二个星期后,患者慢慢恢复力气,一个月后已经可站起来,病患深深感激,医师也觉得很有成就感。

如今VR科技可帮助外科医师更容易找到病灶位置。

汤其暾指出,现在的手术室至少有四台萤幕,包括内视镜萤幕、麻醉监测萤幕、mri/ct萤幕、导航萤幕,医师常觉得眼花撩乱,VR可以把所有萤幕叠合在一起、随时切换,让医师的目光不用再转来转去。

自从6年前,汤其暾从美国进修回国后,就积极向院方争取经费研究AR、VR在外科的应用。但他不讳言,当时有些大老级医师以为VR就是游戏,完全不了解。

直到2016年,东京医学大学首先把Sony研发的VR软体用于临床教学上,三总以教学名义邀请东京医大团队来三总示范,开启新契机。因此三总在成立智慧外科门诊之前,也是将VR科技首先应用于临床教学的医学中心。

汤其暾说,外科医师的手术技巧训练多靠教科书图谱或大体老师,但捐赠的大体老师都是优先让医学系学生使用;临床要用的大体多由美国进口,一具台币18万元,使用时间也仅有半年就毁坏。现在透过VR模拟手术和解剖部位,可以让外科医师反复练习,锻炼手感,增强外科医师功力,让手术百分之百成功。

「手术就好比太空飞行,每次能安然抵达目的地,都是靠无数次的练习,」汤其暾说,如同太空梭飞行模拟器,训练在地球的太空人,体验登月后的真实状况;VR实境也有扩大手术视角及警示死角危险的功能,并预测潜藏的出血处,可协助制订术前计划,增加医师临场实战的应变力。

不过,VR实境操作训练虽可让医师精准掌握手术位置和距离,但VR缺少回馈机制,例如操作者就无法确切知道手感、触感,也就是下刀时的力道究竟有多大,因此大体老师和VR手术训练仍必须相辅相成。

目前VR实境已经可以做到「看透透虚拟的脑部神经」,成为医师对患者解说病情的最佳利器。

几天前,汤其暾完成一个难度达八级(共分十级)的脑部手术,患者是一位怀胎34周的孕妇,在孕期中,医师发现她的脑垂体肿瘤愈长愈大,已压迫到视神经,导致一眼看不到。

孕妇剖腹安全生下婴儿后,汤其暾为她解说将要切除的肿瘤手术,第一次他拿著MRI影像,但患者一脸雾煞煞;第二次他把脑部切片影像合组成立体影像,拿iPad给病人看,并解说病灶位置,旁边是运动神经、视神经,下刀会从侧面进去,患者也清楚了解手术过程和难度。

目前三总的智慧外科诊间,先用于神经外科教学门诊,患者必须签署愿意分享医疗个资的同意书,至今约有5位病患体验过,一个月只有一次门诊时间。

VR旋风尚未全面冲击医学界,但已逐渐改变医学人才的培养方式,在可见的未来,也可能将医学教学与病患体验提升到一个新高度!

图/三总的智慧外科诊间,先用于神经外科教学门诊,目前有5位病患体验过。图片为三军总医院提供。

本文转载自远见杂志

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