臘腸狗頭頂腫瘤大到似橙 全靠3D打印技術救返佢

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        撰文:鄭逸雯
        出版:更新:

        數個月前,臘腸狗Patches的頭頂突然長出一個如橙子般大的腫瘤,並危害其眼部和大腦。若動手術切除需要移走她七成頭骨,可謂相當危險。加拿大和美國一班獸醫於是想出利用3D打印技術,提高手術成功機會。想看現代科技如何救回毛孩一命,請即點擊片段。

        威院骨科手術使用3D打印、混合實景技術助術前評估 使手術更精準

        撰文:董素琛
        出版:更新:

        新界東醫院聯網自2021年起,在威爾斯親王醫院骨科引入進階3D打印機和技術,幫助醫生做術前預習,讓他們跟團隊解釋該如何做好手術,如幫助切除膝蓋骨癌手術時更精準,更容易放入特製「金屬骨」,做到保肢甚至保關節的效果。

        聯網在2023年更開始應用混合實景技術,將病人醫學影像處理後的全息圖(3D hologram),透過混合實境智能眼鏡投射在病人身上或手術部位,令醫生如同擁有「透視眼」一樣,在手術落刀前作整體評估,以多角度觀察病人皮下情況。2023年起至今,威院已成功應用混合實景技術在50宗骨和軟組織腫瘤手術,預計2025年會應用此技術在140宗骨科手術中。

        威爾斯親王醫院高級義肢矯形師劉康賢(左)和創傷及矯形外科顧問醫生黃國全(右)講解骨科引入進階3D打印機和技術,以提升手術成效。(盧翊銘攝)
        威爾斯親王醫院高級義肢矯形師劉康賢(左)和創傷及矯形外科顧問醫生黃國全(右)講解骨科引入進階3D打印機和技術,以提升手術成效。(盧翊銘攝)

        幫助醫生做術前預習 「點樣去做嗰個手術就會好好多」

        新界東醫院聯網自2021年起,在威院骨科引入進階3D打印機和技術,並制定工作流程,服務其後於2022年擴展至其他專科,聯網更在2024年在威院成立3D打印辦公室。自2021至2024年,威院已應用3D打印技術在426個個案,一年製作273個3D打印模型。威爾斯親王醫院創傷及矯形外科顧問醫生黃國全說,3D打印手術模型可幫助醫生做術前預習,讓他們跟團隊解釋該如何做好手術。

        黃續說,現時3D打印手術模型用於較複雜手術,如骨腫瘤及骨骼變形等,「傳統我哋只係得啲2D嘅影像,我哋做手術係一個立體嘅影象,如果你打印咗之後,其實係一比一嘅大細,咁變咗我哋係做手術之前,感覺到嗰個切割嘅地方、點樣去做嗰個手術就會好好多,否則你就係憑空想架啫,憑空想你今次想得到,唔代表下次想得到。」

        黃以原發性骨腫瘤為例,手術是此病的主要治療方法。他說,所有骨腫瘤手術都需經電腦掃描程序,惟以往只有2D影像,病人卻是另一實體;兩者有時候不能交接,以致實際情況與術前計劃存在誤差。

        咁交接唔到,你咪諗再(將2D影像)project(投射)係個病人身上,嚟估嗰個切位係邊一度,咁呢個過程其實會有個誤差係度。
        威爾斯親王醫院創傷及矯形外科顧問醫生黃國全
        威爾斯親王醫院創傷及矯形外科顧問醫生黃國全(右)說,現時3D打印手術模型會用於較複雜手術,如骨腫瘤及骨骼變形等。(盧翊銘攝)

        幫助切除膝蓋骨癌手術時更精準 更易放入特製「金屬骨」

        黃國全說,傳統兒童骨癌八成都在膝蓋裹面,要「切得乾淨」病人才可生存下去,惟以往醫生因不敢切太近,有時要犧牲膝蓋關節,「咁犧牲咗你要擺返啲金屬配件落去,令到佢個膝頭哥可以好返。」

        以手術切割後,關節要再受力便需以物料填補該位置,「金屬骨」是其中一種方法。他指3D打印技術可幫助手術時切割更精準,更容易放入特製「金屬骨」,做到保肢甚至保關節的效果。

        可用於製造腫瘤假體 打印出與腫瘤切割後相同缺口

        3D打印技術亦可應用於製造腫瘤假體。黃國全表示,現時3D打印技術甚至可打印出與腫瘤切割後相同的缺口,「即係譬如你切完之後有個缺口,咁基本上個3D打印嘅假體就可以如貼合咁擺返落去,呢個由切割到擺位,可能係用到5至10分鐘。」 他指3D打印假體除了大小與切割的位置吻合外,亦有小孔設計使其與人體骨骼更好地融合。

        至於手術最終是使用傳統假體還是3D打印假體,黃國全指要視乎病人手術要求,以及想要達到的手術目標,他舉例指若某些個案需要在一些接合位接合得很好,或需鋼板在不同位置,便會考慮使用3D打印假體,強調3D打印假體的安全性與傳統假體無異。

        威爾斯親王醫院創傷及矯形外科顧問醫生黃國全示範使用混合實境智能眼鏡,形容技術令醫生如同擁有「透視眼」一樣。(盧翊銘攝)
        威爾斯親王醫院創傷及矯形外科顧問醫生黃國全示範使用混合實境智能眼鏡,誤差與實際情況少於1毫米。(盧翊銘攝)
        混合實境智能眼鏡讓醫生可以「透視」病人體內結構,在手術落刀前以多角度觀察病患皮下情況,檢視毗鄰器官、血管等的關連。(盧翊銘攝)

        混合實境智能眼鏡「透視」體內結構 準確度實際誤差與少於1毫米

        新界東醫院聯網於2023年開始應用混合實景技術,透過電腦掃描製成醫學影像,再將病人醫學影像處理後的全息圖(3D hologram)以混合實境智能眼鏡投射在病人身上或手術部位,整個「製圖」過程約需2至3小時,而此類數碼內容及後亦可經互聯網進行互通。

        混合實境智能眼鏡讓醫生「透視」體內結構,在手術落刀前以多角度觀察病患皮下情況,檢視毗鄰器官、血管等的關連性。至於影像準確度,黃則指誤差與實際情況少於1毫米,形容技術令醫生如同擁有「透視眼」一樣。

        自2023年起,威院已成功應用混合實景技術在50宗骨和軟組織腫瘤手術。威院現時擁有4部混合實境智能眼鏡,該院預計2025年全年會應用此技術在140宗骨科手術中。

        威爾斯親王醫院創傷及矯形外科顧問醫生黃國全示範使用混合實境智能眼鏡。(威爾斯親王醫院提供)
        威爾斯親王醫院創傷及矯形外科顧問醫生黃國全示範使用混合實境智能眼鏡。(威爾斯親王醫院提供)
        威爾斯親王醫院創傷及矯形外科顧問醫生黃國全示範使用混合實境智能眼鏡。(威爾斯親王醫院提供)

        混合實景技術不可取代3D打印 義肢矯形師:視乎醫生需求

        以體積較大的3D打印模型而言,撇除後期工序亦需一至兩日才可成功打印出來;但即使是最複雜的模型,電腦也只要二至三小時便可生成影像,並在混合實境智能眼鏡中看見。既有混合實景技術,是否無需再以3D打印製造模型?

        黃國全指,混合實景技術用途在於輔助,在手術落刀前作整體評估,故不會取代3D打印技術,而是兩者合用。他續說,理論上所有醫學影像,如CT(電腦掃描)、MRI(磁力共振掃描)均可使用混合實景技術,但3D打印技術的應用現時卻只局限在複雜手術上。

        威爾斯親王醫院高級義肢矯形師劉康賢指投射影像未必能代替實物模型,需視乎醫生的需求。(盧翊銘攝)

        威爾斯親王醫院高級義肢矯形師劉康賢亦指,投射影像未必能代替實物模型,需視乎醫生的需求,「例如我哋有啲金屬鋼板,佢哋要預先屈好晒嗰個形狀,咁嗰個你一個虛擬影像你做唔到㗎嘛,你唔會喺一個虛擬(影像)嗰度屈到一個實物出嚟㗎嘛」。

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