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健康

台大應用「元宇宙」於醫療!打造數位孿生器官 完成2跨科別高難度手術

台灣健康醫療網

發布於 2023年08月10日01:00 • 健康醫療網/記者吳儀文報導
台大醫院外科部主任陳晉興、台灣大學電資學院教授洪一平跨領域合作組成「元宇宙VR手術模擬平台」研發團隊,平台不只可解決跨科別、高難度手術,也可作為教育訓練的工具。
台大醫院外科部主任陳晉興、台灣大學電資學院教授洪一平跨領域合作組成「元宇宙VR手術模擬平台」研發團隊,平台不只可解決跨科別、高難度手術,也可作為教育訓練的工具。

【健康醫療網/記者吳儀文報導】隨著科技發展,許多醫學中心在研擬手術、解釋病情時,會將X光、電腦斷層、核磁共振等二維影像轉為3D列印模型,讓醫療團隊及病人家屬更易於了解、討論治療方式。而現在台大醫院、台灣大學電資學院更跨領域合作將「元宇宙」應用在醫療上,研發「元宇宙手術模擬平台」打造出數位孿生器官。

台大醫院院長吳明賢表示,元宇宙手術模擬平台不只是國內,它在國際醫療上也是一項創舉,第一,它是結合元宇宙、虛實整合的平台;第二,它能帶來精準正確的手術;第三,教服兼具,不只能為病人帶來服務,也能運用在教學、經驗傳承。

3D列印費用高、耗時 台大研發「元宇宙平台」突破

所謂的「數位孿生器官」簡單來說是運用3D立體影像技術,虛擬出與患者一模一樣的器官組織,有如虛擬世界中的孿生雙胞胎。在醫療上可以藉此作為病情解釋、術前評估、模擬、討論等輔助工具。

台大醫院外科部主任陳晉興表示,數位孿生器官可以用3D列印將一模一樣的器官組織列印出來,做成客製化的模型,在病情解釋、治療說明時可以讓患者、家屬更清楚了解,而醫師之後也可運用模型重複學習、模擬治療。

不過,陳晉興主任指出,3D列印花費昂貴(25萬)、製作耗時(7-10天),因此團隊積極尋求更好的方法,研發出「元宇宙手術模擬平台」比起3D列印更可直接運用在病情較緊急、重大、治療困難的患者,此外還有以下3優點:

  • 可任意縮放比例,進行細節查看
  • 可依照手術計畫需求進行各角度翻轉
  • 可利用網際網路遠距直播與討論,進行跨團隊、跨科別、跨院,甚至跨國際的術前計畫評估與討論

3D技術助精準手術 1病友因此免癱瘓風險重拾鋼琴

而台大醫院運用相關技術,幫助2位患者進行跨科別高難度的手術。其中一位是37歲旅居美國的唐小姐,興趣是彈鋼琴,近一年因上背疼痛、右手臂痠麻至美國醫學中心求診,檢查後診斷其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,腫瘤旁緊貼通往右手的鎖骨下動、靜脈及臂神經叢。

美國醫師評估其手術困難且右手癱瘓風險大,而唐小姐術後很有可能因此無法彈奏自己喜愛的鋼琴,也無法開車接送小孩,甚至無法像一般人一樣使用電腦完成工作。因此,決定回台向台大醫院外科部主任陳晉興尋求協助。

台大醫療團隊便將唐小姐的電腦斷層、核磁共振影像組合成3D立體影像、建立3D數位模型,向病人解釋病情、進行術前模擬、評估。手術時全程神經監測,保護右手功能並精準切除腫瘤未傷及神經血管,術後順利恢復、無癱瘓後遺症,還可接送小孩及彈奏鋼琴。

另一位患者則是48歲男性,罹患縱膈腔類癌,腫瘤超過10公分並包圍心臟旁的大血管及氣管,導致呼吸困難。這位患者手術不僅相當複雜、困難,而且病況危急,術前準備時間有限,3D列印難以實現,因此團隊運用最新研發的元宇宙手術模擬平台進行術前模擬,並成功進行手術挽救患者生命。

平台也有助教學傳承 元宇宙將是不可擋的未來

此外,元宇宙VR手術模擬平台的運用不只有臨床,也可用於教學訓練。陳晉興主任表示,目前元宇宙VR手術模擬平台已在台大醫院微創手術中心實際架設,作為醫學生教學使用。台大醫院教學部主任盛望徽提到,平台醫學教育、醫病關係都有很大的突破。

而台灣大學資訊網路與多媒體研究所洪一平教授表示,元宇宙是不可擋的未來,元宇宙VR手術模擬平台未來可能可以運用相關技術做到觸感、力回饋,使其更加擬真,相信元宇宙創建出來並運用在醫療上能造福更多人群。

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