一直以來，外科醫生都渴望著有一種技術讓他們能夠突破人體結構的重重阻礙，看清患者體內的解剖結構，掌握疾病發生、進展的情況，從而對疾病診療做出正確決策。科學技術日新月異，影像學技術的快速發展加上計算機處理功能的強大，使得外科醫生們獲得了更多人體內部病變的信息，嚐試更多診治的方法，也使得許多患有嚴重肝膽疾病的患者重新看到治愈疾病、長期生存的曙光。

　　數字醫學是現代醫學與數字化高新技術相結合的新興學科。它涉及醫學、計算機學、數學、信息學、電子學、工程學，以及圖像圖形處理技術等多個學科。我國數字醫學研究始於2001年。

　　從2002年開始，南方醫科大學珠江醫院肝膽一科主任方馳華教授，師從中國“數字人”之父、中國工程院院士鍾世鎮，進行數字醫學臨床應用的研究。方教授聯合影像學專家、解剖學專家和計算機專家等組成團隊，經過數年努力，成功突破了活人體腹部髒器亞毫米圖像數據獲取的瓶頸，開發完成了腹部醫學圖像三維可視化係統（MI-3DVS）。

　　以前，因為隔著腹壁、腹膜，針對患者腹部病灶術前即使多次進行B超、CT檢查，醫生也總是霧裏看花，檢查結果也是僅供參考。

　　現在應用方教授等開發的軟件可對患者肝膽胰等器官的病變部位進行快速斷層CT實時掃描，取得患者病灶的個體化真實數據，然後輸入MI-3DVS，對數據進行快速自動分割和三維重建。重建後的三維模型與患者本人的個體化腹部髒器完全吻合。醫生可旋轉實時圖像，從前、後、左、右、上、下等任意角度對髒器、病灶進行觀察，並通過設置髒器的透明化來觀察患者病灶、腫瘤與內部動脈、靜脈、膽管等管道係統的詳細位置關係，與周圍髒器的粘連程度，從而正確判斷該患者病灶的手術可切除性。

　　對可手術切除的病灶或腫瘤，醫生可通過三維重建模型進行仿真手術，在可視化虛擬環境下，進行術前手術預設、手術可切性、術中指導手術等評估和論證。

　　可視化仿真手術係統最具優勢的是，可以對手術前的方案設計、規劃，進行反複操作和修正，直到既能完全切除病灶，又盡可能減少對患者的創傷的滿意效果為止。真正實現了活人體個體化解剖數字化、診斷程序化和手術可視化，使腹部手術由以前的“一刀定成敗”，變為術前可在電腦上反複“彩排”，有效避免了手術風險、減少術中決策時間，顯著提高了手術的成功率。

　　經過7年多的研究，數字醫學技術在肝膽外科的臨床實踐中發揮了日益重要的作用，顛覆了一些以往的臨床觀點，讓許多“不可能”變得“可行”。近日，數字醫學技術在肝膽胰外科疾病診斷治療中的應用研究項目榮獲2010年廣東省科學技術獎一等獎。在此，記者就方馳華教授等完成的典型案例進行簡要介紹。

案例之一

準確判斷，“不可切除”的胰腺腫瘤被切除

　　胰腺癌被稱為“癌中之王”，胰腺癌在被發現時能夠切除的機會隻有四分之一。在這四分之一的可接受手術的胰腺癌患者裏，能夠在手術後生存5年以上的也僅有四分之一。一旦被宣判為晚期胰腺癌，或者一旦被告知腫瘤“不可切除”，患者無異於等待死亡，其中位生存期不超過6個月。

　　1例37歲男性患者因小腿腫脹不適前往當地醫院體檢，檢查結果為“胰腺癌”。醫生根據CT片的顯示告訴患者，腫瘤已是晚期，不能手術切除了。

　　患者慕名到珠江醫院肝膽一科就診，並接受了64排螺旋CT檢查。影像中心的報告提示：10 cm×8 cm×6 cm大小的巨塊型胰頭腫瘤侵犯門靜脈及下腔靜脈（見圖1－1）。

　　方教授團隊采用MI-3DVS對患者腹腔髒器和血管進行了三維重建，發現其胰頭腫瘤長在門靜脈和下腔靜脈兩支大血管之間，把門靜脈的主幹向前推擠形成了一個巨大的光滑O型壓跡，下腔靜脈被向後推擠，管腔均尚完整。重建結果給了外科醫師一個新的提示，腫瘤對血管管腔是壓迫，而不是侵犯，腫物很有可能不是癌症而是良性腫瘤（見圖1－2、圖1－3、圖1-4）。

　　根據這個診斷意見，醫生決定為該患者進行手術。正如術前三維重建所見，由於腫瘤的巨大體積和特殊生長部位，手術過程困難重重，但腫瘤最終被術者從門靜脈壁後方成功分離下來。病理檢查報告提示，腫瘤為良性的胰腺實性-假乳頭狀瘤。術後6個月、9個月隨訪，腫瘤未再複發（見圖1-5、圖1-6）。

案例之二

精細計算，巨大複雜肝髒腫瘤可切除

　　肝癌的成因非常複雜。肝髒因其“五葉八段”的複雜結構，變異繁多，且在手術中必須考慮殘留肝體積是否能滿足機體功能需要等因素，使肝髒腫瘤的治療麵臨諸多難題。不少患者因為腫瘤巨大、位置特殊等原因，被迫放棄手術治療。數字化三維重建技術的應用，使醫生對肝髒結構的認識不再局限於解剖教材和手術圖譜，而是可以預先研究每一例腫瘤患者的個體化的腹腔髒器信息、並精確計算肝髒可能切除和保留的體積，突破了肝切除術發展的種種瓶頸，使得肝切除術的術前決策不再成為難題。而由此帶來的即是肝髒腫瘤的切除率得到提高。

　　1例14歲女孩無意間觸摸到自己右腹部有1個腫塊，還隱隱作痛，便去醫院就診。B超和CT檢查提示患兒肝髒右葉有1枚直徑近20 cm大小、形狀不規則的腫塊，腫瘤下緣波及到了盆腔（見圖2-1）。患兒甲胎蛋白指標明顯異常。接診醫生確認患兒腫瘤是肝癌，且已經波及大血管，無法切除了。

　　患兒隨家長前往珠江醫院肝膽一科就診。CT檢查後醫生通過MI-3DVS對腫瘤和髒器進行了三維重建。巨大的腫瘤、被擠壓扭曲的血管被直觀顯示在電腦屏幕上，甚至連門靜脈裏不到1cm大的癌栓也被清楚地“重建”出來(見圖2-2、圖2-3)。綜合分析後，醫生認為，雖然手術難度很大，但還有希望切除腫瘤。通過計算腫瘤、預切除肝髒、剩餘肝髒的體積和分析大血管的供應範圍，術者確定了手術的具體方案（見圖2-4）。

　　手術中術者發現，門靜脈裏的癌栓部位和大小都與三維重建顯示的完全一樣。得益於充分的術前可視化評估和精確的手術決策，腫瘤被順利切除，癌栓也被清除幹淨。術後患兒恢複順利（見圖2-5、圖2-6）。

案例之三

逼真再現，肝膽管結石不再是頑症

　　肝內膽管結石是一種良性疾病，但在眾多外科學教科書上都明確指出，由於肝膽管深藏於肝髒內，結石的大小、部位、數量難以確定。最關鍵是膽管狹窄引流不暢的部位無法查明，造成處理困難，療效不滿意。就好似河流狹窄處容易形成泥沙沉積一樣，肝膽管結石高殘留和高複發最重要的因素，是無法解除膽道狹窄造成的膽汁成分沉積，肝膽管結石病成為一種公認的頑症。

　　方馳華教授等通過MI-3DVS，利用CT數據對隱藏在肝髒內部的結石、膽管、血管分別重建，把過去開腹以後都無法看到的肝髒內部結構逼真再現到電腦屏幕上。醫生隻需移動鼠標就可以在屏幕上看到病人肝髒內部膽道狹窄的部位、形態、程度，然後決定從哪裏切入；再利用三維可視化係統的肝髒體積計算功能，計算肝髒應該被切多少；再根據狹窄的部位和血管的走行，決定膽道狹窄解除後應對膽管怎樣整形——保證引流的通暢，不遺漏任何一個可能造成殘石複發的因素。

　　兩年多以來，方馳華教授等已經將該技術應用於100餘例肝膽管結石患者。這些患者中不乏曾經多次複發，接受過多次膽道手術，飽受膽管結石折磨的患者。數字化三維重建技術讓肝膽外科醫生仿佛又有了一雙“透視眼”，根據三維重建進行手術決策後，在手術中“有的放矢”地直接切開肝髒找到狹窄的膽道，整形後進行膽腸吻合或置管引流。

　　手術以後1個月、3個月、6個月，術者分別對患者進行直接膽道造影檢查，發現結石殘留及複發率降低至1%以下。這意味著在三維重建指導下的肝膽管結石手術可以基本做到“不複發、不殘留”。圖3係列展示了1例58歲女性肝膽管結石患者診斷、治療及隨訪的過程。截至目前，在該科接受膽管結石手術的患者中，無一例因結石殘留或複發需要再次接受手術。目前，該技術已經在全國103家大型醫院推廣應用。