台大醫院外科部主任陳晉興說明,這位病人已經在門診追蹤兩年,化療和放射治療均無效,也沒有標靶治療,腫瘤愈來愈大,氣管被腫瘤壓迫到剩下0.1-0.2公分,幾乎無法呼吸,如果不立即進行手術切除腫瘤,將有生命危險。

由於這個手術相當複雜困難,若將病人的電腦斷層影像轉換成實體3D列印模型,需要7-10天和25萬元,病人等不了也經濟負擔大。陳晉興立即與心臟外科教授紀乃新組成醫療團隊,將病患的電腦斷層重組合成3D立體影像進行術前模擬,同時也運用元宇宙手術模擬平台,將斷層影像轉換為3D虛擬實境(VR)進行術前模擬。

陳晉興表示,在跨專科團隊攜手合作下,先使用葉克膜穩定病患血氧濃度,再開胸進行腫瘤摘除,手術歷經8小時,最後成功把心臟血管附近的腫瘤乾淨切除,病人已順利出院。

病人電腦斷層影像客製化轉換成實體3D列印模型,需7-10天和25萬元。林林攝
病人電腦斷層影像客製化轉換成實體3D列印模型,需7-10天和25萬元。林林攝

陳晉興跨領域與台灣大學電資學院洪一平教授合作所組成的「元宇宙手術模擬平台」研發團隊,榮獲國科會與廣達電腦補助,執行智慧醫療產學聯盟計畫。此計畫致力於為跨科別、高難度手術,提供最高等級病情討論、術前模擬、醫病溝通、及教育訓練的元宇宙跨時空平台。

洪一平預估,這項技術未來若產品化,將電腦斷層重組合成3D立體影像的費用有機會降低到1萬元左右,或者病人、健保可負擔的價格,比起目前客製化實體3D列印器官大幅降低。

陳晉興說明,解剖學3D空間概念對外科醫師來說非常重要,資深醫師非常清楚神經和血管位置,但年輕團隊不熟悉就可能誤傷,「元宇宙手術模擬平台」不只能夠解決這類跨科別、高難度的手術,更能將這些病例製作成教學個案,作為訓練外科年輕醫師及醫學生最佳教材。

台大醫院外科部主任陳晉興(圖)與台灣大學電資學院洪一平教授合作研發「元宇宙手術模擬平台」。林林攝
台大醫院外科部主任陳晉興(圖)與台灣大學電資學院洪一平教授合作研發「元宇宙手術模擬平台」。林林攝

從醫學生到主治醫師的養成不容易,需要不斷學習累積經驗,台大醫院教學部主任盛望徽表示,元宇宙虛擬平台對於未來醫學教育和醫病關係都是一大突破,醫療團隊事先在此平台反覆模擬手術情境,練習手術技巧,同時跟病人做好術前溝通,提高醫病互信。

盛望徽指出,「元宇宙手術模擬平台」未來還可運用在失智症病人腦部刺激、巴金森氏症病人動作改變或者降低病人焦慮感等。此外,未來美國哈佛大學和台大醫院雙方頂尖專家也可透過這個平台溝通討論。

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