救命AI系列2—手術台上VR導航，讓氣切青年重生！台大醫研發「元宇宙模擬平台」，醫師下刀精準避雷

一場意外劫難，讓二十四歲青年頸脖氣管大面積損壞，被迫戴著氣切管度日，大好人生全毀。為了幫助患者，台大醫院團隊放膽挑戰全球首見的移植術，他們事前透過生成數位孿生模型，結合VR模擬開刀實境，在術前反覆演練，精準完成這場高難度的精密手術。

想像一下，一個患者躺在手術台上，執刀醫師戴上VR眼鏡，就能「看穿」患者皮膚表層，眼界直探體內，甚至隨著視角移動，還能看到體內不同區域的完整器官狀態，以及細微的神經與血管分布。

這不是科幻電影的情節，而是在台大醫院外科手術真實上演的場景。

被譽為台灣肺癌權威的台大醫院外科部主任陳晉興，累積開過兩萬台手術，沒有人比他清楚，一名專業外科醫師的養成多麼困難。「至少要累積十年、二十年，就像開飛機一樣，開刀也需要練習……。開錯了，就是一條命。」陳晉興說。

以往執行外科手術，團隊會將患者的電腦斷層掃描（CT），解析成數百張平面影像，用來理清各器官和腫瘤的解剖構造，藉此，讓執刀醫師盡可能在術前先行掌握患者體內的危險「雷區」，找出最安全的手術路徑。

但沒經過充分訓練的新手，未必能夠掌握。陳晉興直說，「有時候住院醫師幫忙劃傷口，明明腫瘤位置在上方，下刀卻劃得偏低，內視鏡要繞好遠。」

「模擬病患」誕生

數位孿生技術  讓醫師術前能反覆演練

為此，當台大醫院二二年討論AI發展項目時，陳晉興決定帶領團隊研發一項具有「外科特色」的應用──「元宇宙手術模擬平台」。

這項應用是透過「數位孿生」概念，在病患拍攝CT時同步定位，將電腦斷層切成數百張一公釐的片子，再透過AI運算，將一張張的斷層圖組合成立體模型，還原度接近百分之百，可以完整複製體內的器官、腫瘤、血管和神經分布，成為另一個數位模擬病患。

這套虛擬3D模型，不只能用於醫學教學、與病患家屬溝通，針對高難度的精密手術，還可在術前模擬演練，並實際在手術中發揮導航作用。

把手一揮  器官全透視

醫師避雷區精準下刀  已拯救70多病患

台大醫院外科部主治醫師江旴恒現場示範，手術中，醫師只要戴上VR眼鏡，就能看到虛擬影像與真實世界疊合，還沒下刀前，用VR把手對著病患皮膚，可以模擬內視鏡在不同位置切進的視角，直接透視腫瘤落在哪個位置，旁邊有哪些骨頭、血管和神經，找到最合適的路徑。

尤其是胸腔內的縱膈腔，包含心臟、大血管和氣管等，如果腫瘤長得較大，容易侵犯到主動脈或重要的氣管，讓手術變得困難，經常需要胸腔外科、心臟血管外科等醫師一起完成。「這項應用，可以讓醫師提前構思要怎麼進行手術，對於跨專科間的討論也非常重要。」江旴恒這樣定位它。

前年，台大醫療團隊曾接手一個棘手案例，二十四歲的青年，因為一場意外被電線勒住頸脖，氣管嚴重破裂，只能靠氣切維持生命。由於氣管大面積缺損，傳統手術難以修復，術後他的聲帶麻痺，上氣道幾乎完全阻塞，年紀輕輕，就得一輩子被氣切管束縛。

然而，陳晉興團隊不放棄希望，決定挑戰全球首例以「冷凍保存主動脈異體移植物補片」，填補受損氣管。這項大膽的決定，讓醫療團隊嚴陣以待，所幸這套模擬平台，讓團隊能在術前預先演練，透過虛擬立體影像，清晰看見氣管缺損的每一處細節，精準評估組織狀況。

▲醫師在手術室戴上VR眼鏡，可以看到虛實整合畫面、掌握從身體不同位置切入的視角與路徑。

實戰當天，做好充分準備的團隊，果然精準地將主動脈移植物補片，覆蓋氣管缺損。術後奇蹟發生了，男孩復元狀況超乎預期，三十六天後就擺脫氣切管，七個月後回歸正常，找回美好生活。

目前這套模擬平台，主要運用在院內胸腔、腹腔及骨科手術，已經有七十多例高難度手術個案使用。

現在CT拍攝完，需要一到兩天時間轉換成患者數位孿生影像，陳晉興期盼，未來若院方設備升級，擁有更強大的電腦算力，提升處理效率和精準度，可進一步用於重大創傷病人，像是讓嚴重車禍患者入院掃完CT，十幾分鐘內就能生成數位模型，及時辨識所有受傷的器官和骨頭，更能因應緊急情況。

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