AI赋能外科医生“第二双眼睛”

• AI赋能外科医生“第二双眼睛”
  
  
  

  从戴镜到裸眼，从2K到4K，科创成果“走”进手术室，科创思维为日益精细化的外科手术带来理念与装备的再度升级。手术室内，主刀医生全神贯注地注视着1.5米外的显示屏幕，脸上没有佩戴任何视光设备。在旁人看来，屏幕上是一团充满叠影的模糊画面，不过在主刀医生的双眼中，却是另一幅画面——患者体内的脏器、筋膜、血管乃至纤细的神经全都如同开腹手术一般，以立体的形式展现在他的视野内，且无论主刀医生转头、移动，屏幕上的画面始终保持清晰、准确、无延时。

  这是发生在上海市第一人民医院南部手术室里的一幕，正在进行的是一台腹腔镜直肠癌根治术，而帮助主刀医生将患者腹腔一览无遗的，则是由我国自主研发的AI人眼追踪及4K超高清技术的裸眼3D显示系统。据介绍，这一系统能通过显示屏上加载的摄像头自动识别主刀者，并通过确定主刀者左右瞳孔的即时位置，在屏幕上动态显示高清3D图像。与佩戴3D眼镜相比，手术者的视野更宽广，层次更清晰，手术效率和精准度也随之提升，且不增加任何手术费用。据查阅文献结果显示，此项技术正式运用于临床腹腔镜手术尚属国内首例。

  

  ▲ 上海市第一人民医院普外中心团队在进行AI人眼追踪及4K超高清技术支持下的裸眼3D腹腔镜手术

  今年68岁的殷先生因便血并查出直肠肿块来到市一医院南部就诊，经过术前仔细检查，殷先生肿瘤位于直肠中上段，符合腹腔镜手术指征。市一医院普外临床医学中心团队在充分评估和讨论后，决定为他实施腹腔镜直肠癌根治术。

  直肠癌根治术的难点在于切除肿瘤的同时保护周围的神经，以免患者术后出现排尿和性功能的障碍。3D腹腔镜技术能够帮助术者更好地分辨解剖结构，完成更精确的操作，最大限度保护神经，且出血少，创伤小、恢复快。不过，传统的3D技术术者需要佩戴3D眼镜，不可避免地会有光线较暗、面部不适感、容易视疲劳等缺点，在进行需要精细操作的手术时，这些缺点就会被放大，有可能影响医生的心态。

  针对这一病例，市一医院普外临床医学中心联合麻醉科和手术室护理团队，组织多次讨论，充分评估病情，力求以高质量的手术缩短手术时间、降低手术风险，进而减少患者手术费用。最终，专家团队决定启用全新的AI人眼追踪技术4K超高清裸眼3D手术智能显示系统，进行直肠癌根治术，并就技术难点和相关防范措施制定了周密计划。

  

  ▲ 手术开始前，主刀者在进行人眼追踪定位

  手术当日，由普外临床医学中心主任裘正军教授等专家组成的手术团队在麻醉科执行主任（南）陈莲华团队和南部手术室护士长潘玉琴团队的协助下，按照既定方案为患者实施直肠癌根治术。主刀专家在手术帽上贴上一块红色标记，站在患者左侧面向显示屏幕而立。显示屏上方两处智能摄像头识别到标记后随即开始工作。摄像头能根据实时摄取的画面，自动确定术者左右瞳孔的位置，然后将3D图像在1.4-2米范围内，显示到主刀者视线聚焦的屏幕上。

  主刀团队在患者的腹部打上5个操作孔，随着腔镜进入患者的腹腔，体内的解剖结构清晰地显示在屏幕上，连纤细的神经也看得十分清楚。据介绍，这套裸眼3D手术智能显示系统的响应时间小于0.01毫秒，主刀者在手术中的正常转头、移动完全不会影响画面显示，每当主刀者视线移动，显示屏上的3D画面也会即时进行调整，始终确保画面的精确、丰满、立体。

  在纤毫毕现的4K高清3D画面下，主刀专家充分探查腹腔，没有发现异常情况，遂按照标准程序实施直肠癌根治术。手术团队首先清扫肠系膜下动脉根部周围淋巴结，并高度选择性地保留左结肠动脉——这能最大程度改善术后吻合口血供，降低吻合口瘘的发生，加速患者康复。随后，将直肠肿瘤的远端和近端仔细游离，并在3D镜头的帮助下精准辨认下腹部和盆部神经，避免侵扰、损伤，最大限度保留了术后排尿和性功能。大约一个多小时后，直肠癌根治切除标本被完整取出，并在4K高清3D画面下完成直肠和结肠的吻合，手术顺利完成。