奇异博士如果没当上超级英雄也能靠这样的科技拯救人类

奇异博士——史蒂芬·斯特兰奇,原本是一位性格高傲的一流神经外科手术专家。他站在医疗技术的最顶端,不断的追求突破。

不幸的是,在遭遇一次车祸悲剧后,他的双手再也无法握住手术刀,不能继续他的医生职业。为了治疗他的伤,他远赴尼泊尔费尽千辛万苦见到了古一法师,开始接触和学习鲜为人知的玄学、以及多维空间世界的学问。最终成为了伟大的法师保护世界。

但是!如果奇异博士没有出车祸,他或许会使用这些技术拯救人类!

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以色列空军官员将飞行员训练和外科手术联系了起来,致力于改善复杂大型手术的质量。以后给你做手术的医生可以提前“演练”手术,预知风险。作为患者也可以“看到”手术的全过程,从而更加自信!

目前的外科手术是什么样的?

传统的手术计划主要涉及大量的CT和MRI(核磁共振成像)扫描,以及平面、黑白X射线和图像扫描。我们只能通过平面的图片想想现实中立体的场景,并且很难感受到物体之间的关系,这就是为什么有些医生,直到为患者开颅后才意识到:“天哪!我可能低估了手术的风险,我们必须先暂停手术,跟家属进行快速的商榷。”

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是战斗机飞行员训练给了外科手术无限启发

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(图为:民航飞机模拟机)

Moty Avisar是以色列空军的一名工程师和程序员,拥有系统工程硕士学位和俄亥俄州凯斯西大学的工商管理硕士学位。他与飞行模拟器打交道了近二十年。在为以色列空军效力的最新职务中,Moty Avisar与Lockheed Martin一起为F-16战机开发了10个飞行模拟器。

Moty Avisar看到了真实训练演习的危险性和缺点,所以一直支持飞行模拟器的发展,为的就是使飞行员的飞行训练更加安全和便宜。

不久后他就意识到,脑外科手术的风险程度对于医生和患者来说一点都不亚于飞行演习,于是他建立了“手术剧院”平台,使用了类似于飞行模拟器的原理,用来辅助外科医生进行高风险的手术。

“手术剧院”是什么高精尖?

“手术剧院”平台的模型非常拟真,它能够准确地显示外科医生在实际手术期间将会看到的光线、阴影和特征。在手术期间,增强现实的技术层面也使得外科医生能够更加自信地掌控正在操作的区域。

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飞行模拟器和“手术剧院”之间的联系是什么?

飞行和手术都要求你能够从三维空间的角度看待事物,并看到事物背面的结构。比如当你在计划一个任务时,你想看清楚在建筑和群山后面的样子,以便做好准备。

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同样地,在手术室里,医生希望看到要移除的目标肿瘤背面的情景以及肿瘤周围的血管分布,以便于不会破坏或触碰到重要的血管。通过将肿瘤透明化,该系统允许你“飞越”肿瘤上方的区域,由此你可以在不损伤周围区域的情况下,安全地移除整个肿瘤。

说说三维模型如何在外科手术中被创建和使用呢?

首先,在手术前,第一个平台即手术排练平台(SRP),从CT或MRI扫描中获取文件。系统处理会这些信息,并创建一个3D模型来帮助制定手术计划。

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使用该模型,外科医生可以规划出最佳进入/切割点、患者周边脉管系统的最佳手术路径。当然,侵入性越小的手术,对于外科医生来说要做到洞悉一切是具有挑战性的,因此这个3D模型克服了这个限制。

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SRP会生成被导入外科导航先进平台(SNAP)的另一文件,其允许外科医生在手术室中实时地看到该3D模型和手术计划。这很像在电视上观看足球比赛,当电视上定格某一个画面的时候,你可以看到一名球员背后和周围的情景。

患者们的福音,受益匪浅

对于脑外科手术来说,外科医生可以规划在脑手术的情况中所需要移除颅骨部分的最小量,以促进伤口在术后更快的愈合。患者通过术前3D模型浏览手术计划,他们对手术的信心大大增加。患者可以看到什么部分需要被移除、将被如何移除以及任何可能阻碍移除过程的血管或障碍物。

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此种方法还将提高患者的整体安全性,因为整个团队可以通过事先在3D模型的基础上列出的已知计划工作。每天,系统会收到来自运用该平台的各大顶级医疗中心外科医生的反馈报告,通过他们的实践经验,我们又获得了更加宝贵的实践经验。

未来,3D技术、虚拟现实技术和增强现实技术在医学领域的应用

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随着技术的进步,我们将会看到3D模拟技术被用于更多高风险的医疗程序。“手术剧院”平台有望很快的应用于脊柱手术进行测试。希望有朝一日在心脏手术、脏器移植手术和其他高危手术中使用。手术越复杂,模拟就越有利。未来,所有手术都将基于3D模型设计和模拟,“手术剧院”将为安全的外科手术铺平道路。

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