透過AR輔助微創脊椎手術 醫生彷彿有透視眼

擁有一雙透視眼可以看穿病人的身體，直接看見病灶，幫助病人找出問題是許多醫師的夢想。花蓮慈濟醫院與台灣骨王生技公司合作，共同研究超越微創的脊椎手術，也就是透過AR(擴增實境Augmented Reality)技術，在手術中讓醫師可以用肉眼直觀顯示，隱藏在皮膚肌肉下的神經與血管，降低脊椎手術時，可能傷害周圍的神經與血管的風險，花蓮慈濟醫院骨科部副主任葉光庭醫師表示，降低手術風險，我們除了要微創還要更安全。而這項創新的研究成果將會在12月1日至4日的「台灣醫療科技展」中展出，歡迎有興趣的醫界同儕與民眾，到南港展覽館親自體驗。
以骨科脊椎手術為例，在微創方式導入後，微創手術傷口小、出血少的優點，可以減少傷口大小、提高手術安全性、降低病人術後的疼痛感與恢復期，但臨床研究發現，在植入螺釘的過程中，仍難避免傷害部分神經與血管，花蓮慈濟大學模擬醫學中心曾國藩教授表示，每節脊椎都會有神經連結，而血管在脊椎內外有動靜脈進出供血，周圍也有較細微的血管，因此在施行傳統的脊椎手術時常見的大傷口剝離，常常會出現肌肉與筋膜損傷、術後手術部位莫名疼痛等狀況。即使採用微創或內視鏡技術，在進入手術區域時，仍不免會傷害到手術區域的神經或血管，假使手術過程中為了抑制出血，會在脊椎外對附近的血管進行電燒，這可能造成術後脊髓供血路徑阻斷，甚至造成局部小中風，或者是其他手術後不預期的後遺症。
花蓮慈濟骨科葉光庭醫師表示，在傳統手術中，需要經過必要的剝離後，才能將螺釘置入較安全的脊椎通道中。所以，藉由與台灣骨王合作進行AR與MR混合實境的技術，在脊椎手術時，透過術前模擬的解剖血管與神經3D疊合技術，能在不進行傷口剝離的情況下，進入到相對的正確位置，且能透過AR眼鏡看到3D的神經、血管位置，因此能夠在進行微創手術的同時，避開手術路徑上的神經和血管，將有效的降低脊椎手術術後後遺症的風險。
台灣骨王生技公司投入AR智慧手術眼鏡多年，目前已取得TFDA二類上市許可證，也是台灣唯一能夠臨床使用的AR智慧眼鏡導引系統。Augmented Reality 擴增實境，在技術上是指透過攝影機與影像分析來計算3度空間的位置，讓顯示器中顯示虛擬物件，並與真實世界進行互動。台灣骨王執行長王民良表示，骨王公司所發展的AR眼鏡是利用AR的相關技術，但透過更高階軟體開發和AR透明眼鏡顯示鏡片來顯示虛擬的物件，因此更適合用在精準度需求高的醫療場域。除了計算角度、位置外，更投入用來直接顯示3D脊椎解剖結構，並且正確貼合於實際的病患脊椎上。在花蓮慈院與骨王的合作研究中，創造了實際互動的技術，讓器械在小於1mm的誤差下，能精準的投射出真實的體內結構。
花蓮慈院與骨王在手術術前計畫的合作結果，已實際應用在臨床上，成功幫助0402台鐵太魯閣號出軌事件中，一名嚴重骨盆骨折傷者順利重建骨盆。葉光庭副主任表示，近期AR輔助微創手術的開發更在慈濟大學大體模擬醫學中心進行，在鎖定脊椎手術進行創新研究的過程中，發現AR擴增實境眼鏡在臨床上的新幫助，未來雙方也將持續進行更深入的合作。
花蓮慈濟本院在過去數年與骨王生技公司合作推廣醫學教育與現代科技結合，以3D解剖模擬平台為輔助，並且完成術前模擬和術中進行。最近更在無語良師(大體老師)上進行脊椎手術模擬且有重大的突破性發現，主要是發現透過AR眼鏡導航系統有機會降低在臨床中最常發現不可避免的剝離傷害。本次設計主要在無語良師身上進行，將神經、血管造影等影像輸入骨王的AR眼鏡導引系統，能夠將解剖的神經與血管，以3D的形式顯示在正確的位置上。葉光庭副主任透過AR眼鏡所顯示的血管與神經，到達預先規劃的位置進行穿刺夾取，最後並對手術後的大體進行解剖驗證，結果發現綴上的精準度達到1mm以下的誤差。未來應用於實際的脊椎手術中，將能有效的降低脊椎手術過程中傷害微小血管與神經的機會。
花蓮慈院教學部主任謝明蓁表示，花蓮慈院與慈濟大學有無語良師的奉獻，對於學術與科技技術發展都能提供足夠的資源，這次在慈濟大學的模擬手術室內，運用無語良師進行脊椎手術模擬，再結合AR擴增實境眼鏡進行神經與血管的3D顯示，從術前到術中，彷彿醫師有了一雙透視眼，還能夠看到神經、血管，對臨床與教學上都能提供幫助，無語良師奉獻身體的大愛結合高科技應用，能精準計算與模擬每個手術步驟及過程所需注意的細節，未來不只脊椎損傷患者，將有更多不同科別的醫師與病人受益。也歡迎所有有興趣的醫界同儕與民眾，12月1日至4日，到南港展覽館-台灣醫療科技展，親自體驗。