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医生用3D打印虚拟现实技术拯救4月大女婴

2016-01-15 09:02
雷本祖
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  近几年来,3D打印和3D成像技术在复杂手术中越来越多地扮演着重要角色。在世界各地的学术医院,很多医生都在制造3D打印的手术模型,以尽可能地位他们的手术做准备。但是对于来自美国明尼苏达州6个月大的Teegan Lexcen来说情况略有不同。小Teegang患有严重心胀病,亟需手术,迈阿密Nicklaus儿童医院的医生在3D打印Teegang的心脏模型时遇到了一个可怕的问题,该医院的3D打印机出故障,不工作了!幸运的是,最终,一位医生使用谷歌纸板虚拟现实(VR)头戴装置的3D成像功能成功地为手术做好了准备。

  Teegan的故事对于所有的父母来说都是一场噩梦。她在2015年8月生下来时就只有一个肺和一个残缺不全的心脏。专家们预测,她根本无法存活。事实上,医生告诉她的父母Cassidy和Chad只能把她带回家,等待她在平静中死去。但是两个月后,小Teegan仍然顽强地活着,她的父母联系到了Nicklaus儿童医院创新小儿外科医生Redmond Burke,后者在看到Teegan心脏的图像后答应提供帮助。然而,时间就是生命。Teegan的孪生妹妹Riley一直在生长,但是Teegan毫无生长的迹象——这说明她的心脏功能是多么差。“我觉得我们在跟时间赛跑。”妈妈Cassidy对CNN说。

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  但她的心脏状态需要某种极端的手术。医生们经过会诊,确定Teegan需要一种非常彻底的心脏手术,而且没有一位医生见过目前这种特殊的情况。Burke为此请求小儿心脏病专家Juan Carlos Muniz博士制造出这颗心脏的3D模型,这种方式之前在迈阿密发挥过作用。但即使在那些高级医院3D打印机也并不是完美无缺的,就在这关键的一周里,3D打印机竟然坏掉了。

医生用3D打印虚拟现实技术拯救4月大女婴

  然而,具有创新精神的医生们想到了一个聪明的办法。在与匹兹堡大学医学中心博士David Ezon讨论之后,Muniz决定尝试一下虚拟现实技术——而且是成本低廉的谷歌纸板。您可能知道,所谓的谷歌纸板实际上是用硬纸板制成的类似于护目镜的纸盒子,成本不到20美元,里面可以装上一个智能手机。通过一个app,使用者能够看到图像,并且以3D的方式进行操纵。使用这种装置,外科团队得以进行彻底的手术规划——就像他们在3D打印模型的帮助下那样。至关重要的是,它使医生们能够直观地操作图像,从各个角度看到它。谷歌纸板使外科医生们能够看到Teegan左心室不见了,这是一个负责将血液供应到身体其余部分的心室。在VR环境中,Burke仔细研究了如何改造Teegan仅剩的一个心室,使其能够把失去的另外一个心室的功能也承担起来。

医生用3D打印虚拟现实技术拯救4月大女婴

  这种准备至关重要,因为Teegan的独特心脏位于她胸部的左侧,需要通过一种所谓的翻盖式切口的手术方式打开胸骨才能进行手术,而常规的心脏手术通常只是穿过胸骨,前者显然具有非常大的风险。“对婴儿来说,它是一个巨大的创伤——非常可怕。”Burke说。幸运的是,通过虚拟现实模拟手术,甚至手术路径都可以详细地映射出来,大大增加了手术成功的可能性。

  Teegan在2015年12月初走进外科手术室,外科团队发现,她的心脏与他们在VR环境中看到的完全一样R。医生们说:“有时这就是生与死的区别。”手术进行得非常顺利,过程中没有任何并发症。现在,即手术一个月后,Teegan已被撤下呼吸机。医生们预计,她将能够完全恢复,今年2月份就可以回家了。

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