虚拟现实、增强现实和混合现实技术在胸壁肿瘤切除及重建手术治疗中的应用

汤轶 肖高明 陈跃军 吴冠宇 王志刚

由于巨大胸壁肿瘤可侵犯大面积胸壁以及肋骨，导致手术切除巨大胸壁肿瘤后常引起胸壁大范围缺损，当缺损面积大于5 cm×5 cm，或者3根以上肋骨切除时[1]，可引起患者术后呼吸功能障碍，严重影响胸壁肿瘤患者的预后效果。因此，胸壁重建手术对于这些患者有着十分重要的意义。目前临床上常用的胸壁肿瘤切除及重建术多在直视下进行，对于手术切除范围、切缘精确程度，以及重建胸壁材料和方法对主刀医师的要求极高。而基于虚拟现实(virtual reality，VR)、增强现实(augmented reality，AR)及混合现实(mixed reality，MR)技术的胸壁肿瘤切除及重建手术，是通过对患者进行胸部CT薄层扫描、胸部MR平扫+增强检查后，获得CT和MRI的医学数字成像和通信(digital imaging and communications in medicine，DICOM)数据，输入计算机进行电脑数据3D模型建立,并打印出个体化3D置入材料，同时建立虚拟模型及手术预演，最后术中在裸眼和VR+AR+MR下决定手术切除范围，并结合模型对比，扩大切除胸壁肿瘤后行胸壁重建手术。这种方法相对于传统胸壁重建术的优点在于，手术切除范围及切缘精确，肿瘤切除后的缺损范围与3D打印置入材料吻合度高，在最大程度上减少误差，从而提高手术效果。

资料与方法

一、 病例资料

1. 病例1：患者为女性，30岁。因“发现胸腹壁肿块8年余”入院。术前在湖南省肿瘤医院胸外科行胸部及上腹MRI平扫+增强、全胸及上腹部薄层CT扫描，结果均提示：左上腹壁囊实性肿块，考虑偏良性病变。拟诊神经源性肿瘤或孤立性纤维瘤，待查。……