科技醫療應用 精準醫療—3D列印輔助手術 AI智慧深度學習 傷口判讀
科技醫療應用
精準醫療—3D列印輔助手術
AI智慧深度學習 傷口判讀
劉昌杰醫師
現職
輔大醫院醫學美容中心兼整形外科代理主任
經歷
臺大醫院整形外科總醫師
台灣顯微重建專科醫師
台灣手外科專科醫師
一位罹患惡性骨瘤的病童，腫瘤生長速度飛快，若壓迫視神經，恐致失明！這種情況，須盡快進行手術，但在顱顏部分的手術，神經分佈極其細密，可謂牽一髮而動全身！稍有偏差，都會影響孩子一輩子！經過幾番評估，劉昌杰利用3D輔助列印打造出一個陰模，灌入骨水泥，再植入小兒顏顱挖除的部分，不僅拯救了孩童的視力，在骨瘤治療的部分，也十分順遂！
3D列印對手術有什麼幫助
許多民眾對於3D列印手術會有所迷思，單純就字面上的意思，會認為是將列印出來的產物直接置入人體。事實上，台灣目前3D列印物運用在人體這一類技術，目前尚未合法。3D列印手術，當正名為「3D列印輔助手術」，是利用電腦醫學影像技術，如：電腦斷層掃描（CT）或是核磁共振成像（MRI），進行影像重組。有別於傳統手術過程中僅能透過螢幕觀看病人的3D影像，有了3D列印輔助技術，更能直接將影像印出，如病人的頭顱、病灶等等，對於臨床手術操刀的醫師，可謂如虎添翼！
3D列印輔助技術──醫師安心，病患也安心
「當民眾來到門診時，首先會安排患者進行電腦斷層掃描，再將掃描後的影像後製。第二次門診時，我們就會與患者說明整個切除手術的過程，透過電腦模擬各種不同的切除術，篩選出癒後最良好的方案，也會經由導板加以展示，並和病患進行雙方溝通。」劉昌杰說。
目前3D列印輔助手術，應用在骨頭等硬組織的精準度極高；但如皮瓣等軟組織，則仍須仰賴醫師經驗，主要是由於軟組織具有彈性、消腫等等特性，較難精準預估。
3D列印輔助──精確及精密的手術演算
以口腔癌的腫瘤切除手術為例，以往，電腦斷層掃描的影像，在切除範圍的劃分上與實際操作會有所差距，造成醫師執行手術時的判別困難；醫師只能依據經驗及電腦斷層掃描的影像，粗略地評估切除的部分。
在3D列印輔助技術問世後，醫師便可事先透過電腦模擬，計算出各種不同的操刀演算，如：找出最合理、簡單及方便的下顎骨的組合方式，設計好精確位置、大小及角度後，在手術前事先製作切割導板，該導板依骨頭輪廓去印製，能清楚劃分切除的範圍及角度，並使骨頭的密合高達99%，切除傷口，可達到初級癒合，讓重建手術癒合效果比以往快上許多！
3D列印輔助技術促成團隊達成共識
除此之外，3D列印輔助技術也是促成醫師之間達成共識的橋樑，以口腔癌為例，口腔癌的醫療團隊中，包含口腔外科、整形外科以及耳鼻喉科的專家，對於切除區域，今日都能透過直觀且精確的3D列印輔助技術一起討論，達成共識，促使手術順利進行。
AI智慧深度學習，傷口判讀更精確
3D列印輔助技術在醫學上已經開花結果，現今科技到底還有哪些技術輔助醫療更快速便利，那就是遠距醫療加上AI人工智慧判讀。目前在攻讀台大生物學電子資訊學研究所博士班劉昌杰分享說「因為Alphago出來，讓他產生極大興趣」才發現人工智慧演算法(深度學習)有這麼大的範疇，包含面向非常廣，如照片判讀、自然語言學習、人臉辨識 …等，目前深度學習已經普遍深入生活上各個層面。
有一登在Nature上論文， 透過五十位懷疑有黑色素瘤的皮膚癌患者給醫師及AI判讀，透過病兆做病理切片證實最後AI 打敗了醫師 ，準確率更高。與整形外科最相關就是照會傷口，將大量各式傷口照片收集起來，只要Data 夠多，透過AI深度學習加上遠距醫療(通訊軟體加上資安技術) 是可以達到到真正遠距傷口判讀，精準度更高，如此可達到醫療便利性及減輕醫師負擔的目的，讓醫療品質，向前邁進了一大步！。
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本文章取自台灣整形外科醫學會出刊之「Story整形春秋」雜誌
( 內文及圖片由商橋公關顧問股份有限公司採訪製作提供 )