當腫瘤遇上元宇宙， 擴增實境技術協助攻克高難度手術
37 歲唐小姐長居美國，因為右上背痛和手臂痠麻去看醫生，檢查出右肩鎖骨下有直徑 5.1 公分的纖維樣腫瘤，壓迫大血管和神經。當地醫師評估手術後右手很可能癱瘓，她於是回國就醫，掛進台大醫院外科部部主任陳晉興的門診。
圖片來源 / 陳俊辰攝。醫師戴上智慧眼鏡進入元宇宙，能對病人器官、骨骼、血管等瞭若指掌。右為台大醫院外科部陳晉興主任，左為台大醫院教學部江旴恒醫師。
「我只希望開刀後還能開車接孩子下課，」唐小姐說，「陳醫師看完我的影像檢查報告，診間一陣靜默，我提心吊膽。接著他跟我說：『手術非常困難，我剛剛想到一個辦法，相信可以提高成功率。請你先辦住院，剩下的我們來處理就可以了。』聽到這句話，我真的很感動。」
陳晉興所說的辦法，是台大醫院外科部與台大資訊網路與多媒體研究所教授洪一平合作研發的「元宇宙手術模擬平台」。所謂元宇宙（metaverse），是一個使用虛擬實境（簡稱 VR）和擴增實境（簡稱 AR）等技術搭建成的虛擬世界，元宇宙手術模擬平台可用於手術的預先規劃及演練。
陳晉興指出，化學治療和放射線治療對纖維樣瘤效果很有限，最好的方法是開刀，但如果無法切除乾淨，復發率非常高，國外甚至曾有病人必須截肢。他強調：「遇到像這樣的複雜病況，手術前規劃和如何與患者溝通病情非常重要。」
陳晉興將患者的電腦斷層和磁振造影檢查影像輸入電腦，影像很快重組成 3D 圖形，腫瘤、血管、神經和骨頭以不同顏色描繪，懸浮在一片黑色空間裡，可以隨意拉遠拉近、旋轉，宛如科幻電影中凌空投射仿真物品和人體的情節。
他指出，手術有兩種選擇，一是從身體正面、一是從背面劃刀。以往醫師只能憑經驗在心裡自行組合影像，美國醫師建議從背部開刀，然而 3D 影像清楚顯現出腫瘤和臂叢神經及鎖骨下動、靜脈等重要血管的相對位置，「血管被腫瘤擋住，從後面開進去會因為手術時看不到血管，很容易誤傷。」他與神經外科團隊決定從正面下手。
另一方面，團隊也全程監測神經反應，確保右臂功能不受損。
病人手術後復原順利，沒有發生癱瘓無力的後遺症。
唐小姐不是單一例子，另一位 48 歲男性患者也使用元宇宙平台救命。他罹患縱膈腔類癌，縱膈腔是左右肺中間的空間，裡面有心臟、氣管、食道等器官。患者腫瘤超過 10 公分，包住心臟旁的大血管和氣管，氣管被擠壓到只剩 1、2 公分，連呼吸都困難。
陳晉興與台大醫院心臟外科合作，將電腦斷層影像轉換成立體圖像，預先進行手術前模擬。開刀時，以葉克膜穩住病人血氧濃度，接著開胸摘除腫瘤，經 8 個小時後完成手術。
開刀前，先在電腦裡「模擬考」
元宇宙手術模擬平台能成功運作，是臨床醫療和資訊工程聯手的結果，資訊方的關鍵推手是洪一平。
他的 VR 研發團隊採用新技術，像堆積木般將平面影像疊起來，重建人體器官組織的 3D 影像。他指出，這是一種「數位孿生」，就像虛擬空間中有一個患者的雙胞胎。
這個雙胞胎不只忠實呈現病人體內器官組織，還能像拆卸零件般將骨頭、肌肉一一取下，醫師就可以先反覆模擬手術如何進行，找出最佳解方，「就像正式考試前，先參加模擬考。」洪一平傳神比喻。
針對醫、資相融，他說，工程師必須和醫師很密切合作，才能了解他們想看到什麼、在手術過程需要什麼。比如說，接下來他的團隊準備模擬手術刀切割組織時的內臟形變，讓虛擬孿生器官更加生動逼真。
洪一平說了一個饒富禪意的形容：「這是借假修真。」借助虛假的數位孿生器官，減少真實病人的病痛苦惱。
打造線上外科手術百科全書
下一步，陳晉興打算把這套元宇宙平台擴展到外科體系下所有科別，例如骨科、泌尿科等，讓需要執刀的醫師都能使用。
除此之外，還有一個重要功能，便是將資深外科醫師的經驗傳承給新生代。
過去高手醫師的閱歷都鎖在自己的大腦裡，而且也無法重現某一台刀給實習醫師們看。現在有了能完整載錄每一位病患病情的系統，陳晉興比喻，像是一部外科手術的維基百科。「比如說，以後醫學生學到胸腔手術，就能上台大醫院教學部的網站查詢，調出病人 3D 圖像來看。」更快吸收前人的經驗。
唐小姐喜愛彈鋼琴，原本以為手術後就此無緣，所幸安度難關。她當場彈奏了一首曲子，神情透露出回到病前生活的喜悅。
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責任編輯： 張尹寧
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