新技術(shù)幫助外科醫(yī)生實(shí)現(xiàn)腫瘤可視化
?在2014年(第100屆)美國(guó)外科醫(yī)師學(xué)會(huì)(ACS)的臨床年會(huì)上,美國(guó)莫非特癌癥研究中心Segundo Gonzalez的報(bào)告指出,Augmented reality是一項(xiàng)類似谷歌眼鏡(Google Glass)的新技術(shù),可幫助外科醫(yī)生做好切除腫瘤的準(zhǔn)備。該技術(shù)利用先前的影像學(xué)資料將術(shù)中的超聲掃描圖像轉(zhuǎn)換成三維影像。(自Medscape網(wǎng)站)
研究者表示,該技術(shù)的發(fā)明或可幫助外科醫(yī)生判斷所切割腫瘤組織的范圍,而且它的效果就像X射線的視覺。外科醫(yī)生不能保證對(duì)腫瘤切緣的準(zhǔn)確定位,乳腺癌外科切緣的惡性腫瘤陽(yáng)性率在10%-30%。目前,放射科醫(yī)生和其他專家在手術(shù)開始前,為外科醫(yī)生提供三維圖像和來自MRI、CT以及超聲掃描的信息。
效果如同X射線的視覺
研究者表示,這些圖像可以在骨科手術(shù)中用于病灶部位的可視化。但是軟組織總在不斷變化,因此術(shù)前的圖像不能提供術(shù)中準(zhǔn)確的可視化圖像,好像你看著乳房總是在動(dòng)。超聲可提供術(shù)中準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)圖像,但是通常為二維平面效果。而在Augmented reality技術(shù)中,信息被疊加在實(shí)時(shí)的圖像上。就如你正在看一條街道,街道上的餐廳、停車場(chǎng)、圖書館上面都有標(biāo)牌注釋一樣,這就是谷歌眼鏡等設(shè)備的一項(xiàng)初級(jí)應(yīng)用。
研究者們開發(fā)了一個(gè)軟件,用以檢測(cè)Augmented reality為乳腺癌癌腫切除手術(shù)提供三維重建圖像的可行性。他們采用了三維超聲技術(shù)在一個(gè)乳房放射幻影中記錄了29個(gè)單一病灶和34個(gè)多重病灶的范圍,可用CT或MRI,但不用三維超聲。
在這項(xiàng)研究中,超聲在每一個(gè)病灶處分別產(chǎn)生了300余張圖片,用以測(cè)量病灶的總體積。測(cè)量值包括:X、Y、Z坐標(biāo)值;定位和定向;與皮膚的距離以及像素強(qiáng)度,病灶體積變化范圍是:0.55-4.12 cm3。隨后,研究人員用軟件制造了一個(gè)次級(jí)圖像,來覆蓋先前的圖像信息,就如同術(shù)中采用二維超聲一樣。對(duì)于任一病灶,此過程需要12 000多個(gè)算法指令來實(shí)現(xiàn)。結(jié)果顯示,有89.4%的初級(jí)圖像被次級(jí)圖像所覆蓋。
疊加在實(shí)時(shí)圖像上的信息
單發(fā)腫瘤在每個(gè)軸位上的可視化可以精確到0.7 mm,為全腫瘤體積的測(cè)量提供了1.2 mm3的精確度。 多發(fā)腫瘤在每個(gè)軸位上的可視化可以精確到1.3 mm,為體積的測(cè)量提供了5.4 mm3的精確度。
研究者們正在尋求IRB(institutional review board)對(duì)該技術(shù)測(cè)試的批準(zhǔn)。Theodore指出他們已經(jīng)證明了該方法的可行性,說明該方法是可以應(yīng)用于臨床的。外科醫(yī)生們將能夠在超聲檢測(cè)儀上、平板電腦上或頭盔智能手機(jī)上看這些圖像。
加州大學(xué)Pierre Theodore教授表示這項(xiàng)技術(shù)非常有前景,還有巨大的潛能可以改進(jìn)收集的數(shù)據(jù),但值得懷疑移動(dòng)設(shè)備是否有足夠的計(jì)算能力來提供這些圖像,也還需要證據(jù)使外科醫(yī)生相信這項(xiàng)技術(shù)有改善臨床轉(zhuǎn)歸的作用。
研究者解釋道,軟件可以生成簡(jiǎn)化的圖像并把它們傳送給任意一個(gè)在手術(shù)室中使用的設(shè)備。僅僅一個(gè)改良后的可視化技術(shù)也許已經(jīng)足夠被臨床醫(yī)生們所接受,因?yàn)樗麄兛梢缘玫綄⒁僮鞯哪[瘤的真實(shí)視覺化X射線圖。希望以后可證明這的確與病人的復(fù)發(fā)和生存相關(guān)。
