醫師化身鋼鐵人!台大醫院打造元宇宙平台,讓新人每一刀都像資深老手一樣精準
想像一下,病人靜靜躺在手術台上,執刀醫師戴上延展實境(XR)眼鏡,眼前的世界瞬間「透視」開來;皮膚、肌肉、骨骼層層消失,體內的器官、神經與血管分布一覽無遺。隨著視角移動,醫師還能即時切換不同角度,預先規劃切口與路徑。這不是科幻電影,而是台大醫院外科手術室裡真實上演的場景。
AI技術正在改寫手術室的醫療樣貌。台大醫院外科部運用手術模擬平台「OpVerse」,讓外科醫師在正式開刀前,能先進入「虛擬人體」無限次練習。透過事前模擬、重複操作,手術的精準度與安全性大幅提升,也讓病人有更好的預後。
執行超過兩萬例肺部手術的台大醫院外科部主任陳晉興說:「每位外科醫師都有他的第1例手術,沒有人願意成為那位醫師的第1個病人。」他希望透過科技輔助,讓年輕醫師在第1次執刀時,也能像資深醫師一樣穩健而安全。
像開車一樣有「導航」的手術
陳晉興以「開車」比喻外科操作,有經驗的司機能安全抵達目的地,新手則可能在陌生路段迷路,如果手術能像開車一樣具備導航系統,事前看到路線、預測危險,遇到血管等高風險區域時能即時警示,就能大幅降低風險。
OpVerse結合AI與延展實境(XR)技術,讓外科醫師在虛擬環境中進行手術規劃與模擬,如同擁有一套「導航地圖」,指引刀口方向與入侵深度,提高手術的安全與效率。
病人的「數位分身」
「OpVerse能讓手術更安全,就像自動煞車系統保護行人一樣,」陳晉興解釋,團隊與台大資訊工程學者合作,運用電腦斷層掃描(CT)、磁振造影(MRI)或超音波影像,將病人資料轉換成3D立體模型,再生成數位孿生(digital twin)。醫師戴上VR眼鏡後,就能在病人身上看到虛擬重疊影像,透視器官、肌肉與骨骼位置,提前熟悉整個手術區域。
他指出,多數病人對CT影像的黑白片段難以理解,但透過這樣的立體重建,醫師與病人都能更直覺地掌握腫瘤位置與周邊結構。相關成果已登上《歐洲心胸外科期刊》,證實可提高手術學習效率與臨床安全性。
臨床實驗:更快、更準、更安全
目前台大已完成兩項臨床實驗。第1項針對單孔胸腔鏡手術,使用OpVerse導航的病人組,平均手術時間縮短13至14分鐘,傷口位置更精準。再來就是應用於肺結節定位,醫師戴上延展實境的眼鏡即可看到腫瘤所在與穿刺角度,平均誤差小於1公分,同時減少病人與醫師的輻射暴露。
目前這項技術已投入臨床應用,未來也將拓展至骨科與影像醫學領域。影像醫師可用於膽囊引流定位,骨科醫師則能預演肋骨與骨盆骨折修復,未來技術再升級後,也許可用於神經外科手術。
手勢操控,「鋼鐵人式」手術室登場
OpVerse的另一亮點,是醫師可用手勢操控影像。就像《鋼鐵人》裡的虛擬操作場景,醫師只要在空中比劃,就能放大、旋轉或切換立體影像,不需接觸螢幕,不僅提升效率,也避免手術中斷或污染風險。
OpVerse不只改變臨床實務,也重新定義外科訓練。過去年輕醫師只能用假人模擬,如今可在虛擬環境中以真實病例練習,「就像飛行員上場前必須反覆模擬飛行,外科醫師也應在數位孿生裡先完成千百次演練,」陳晉興說。
從「看不見」到「看得透」,從實體操作到虛實融合,台大醫院外科部正以元宇宙與AI技術開啟手術新時代。未來,當醫師戴上延展實鏡的眼鏡,不僅能預見腫瘤與血管,也能看見手術安全與精準的新可能。
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