3D技術(shù)應(yīng)用將成為醫(yī)療電子領(lǐng)域趨勢

除了時(shí)裝界，3D技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域也被廣泛地應(yīng)用，而且步伐更早。
最為人熟悉且已運(yùn)用得十分成熟的莫過于3D腹腔鏡外科手術(shù)。相比于傳統(tǒng)的開腹腔手術(shù)，它只需要在患者的腹部開一個(gè)比較小的口子，然后將3D相機(jī)送入腹腔，相機(jī)拍攝的3D畫面將清晰地呈現(xiàn)于主刀醫(yī)生面前，醫(yī)生通過觀看立體畫面準(zhǔn)確定位，并用微型手術(shù)刀在腹腔內(nèi)部切除壞死的細(xì)胞。在過去，醫(yī)生需要一邊看屏幕上的二位圖像，想象出它們的三維圖像，同時(shí)進(jìn)行手術(shù)，現(xiàn)在，醫(yī)生可以直觀地看到三維立體圖像了，這無疑能讓他們?cè)谑中g(shù)時(shí)精力更加集中，手術(shù)效率更高，這種手術(shù)方式對(duì)病人的創(chuàng)傷也比較小。
的確，由于3D成像系統(tǒng)可精確地實(shí)現(xiàn)人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的三維顯示，為醫(yī)生對(duì)疾病進(jìn)行精確診斷提供了支持。這個(gè)鮮明的優(yōu)勢使得這種技術(shù)目前盡管還處于試驗(yàn)階段，但已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)影像市場中增長最快的部分之一。
一份關(guān)于歐洲3D成像市場的分析報(bào)告析表明，該市場2007年的年收入為2.10億美元，預(yù)計(jì)至2014年將達(dá)到5.215億美元。撰寫這份報(bào)告的研究分析師如此解釋高速增長背后的原因：“大多數(shù)產(chǎn)品能提供無創(chuàng)檢測，因此有可能提高患者護(hù)理的質(zhì)量?！彼麑?duì)市場走向的預(yù)測是，隨著產(chǎn)品價(jià)格走低及其臨床價(jià)值的證明，上升的趨勢將持續(xù)下去。
3D技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域另一為人熟知的應(yīng)用在牙科整形領(lǐng)域。全球約有23000名牙科醫(yī)生通過Cerec軟件幫助患者更快地得到牙套。Cerec軟件是具有130多年歷史的德國西諾德(Sirona)牙科設(shè)備技術(shù)公司開發(fā)的計(jì)算機(jī)3D系統(tǒng)，可以通過對(duì)一顆牙齒進(jìn)行3D掃描，一次性自動(dòng)完成最終牙套的制造。以往做烤瓷牙需要先磨牙，印牙模，然后戴上臨時(shí)牙套煎熬一個(gè)星期才能裝上真牙套。借助Cerec軟件，牙冠修復(fù)從漫長的7天縮短為半個(gè)小時(shí)，無需印模、無需戴臨時(shí)牙冠，無需復(fù)診，所有的過程都通過電腦控制的設(shè)備在30分鐘之內(nèi)完成，你可以坐在治療椅上，看著這一切輕而易舉地完成。
除了這些已經(jīng)成熟運(yùn)用的方向，科學(xué)家們還在更多的領(lǐng)域進(jìn)行3D技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)的探索。一些國家還成立了專門的機(jī)構(gòu)，投入了大量的人力和物力進(jìn)行研究開發(fā)。比如，日本Jikei大學(xué)的高維醫(yī)學(xué)成像研究所，最近研制了一套虛擬3D人體解剖圖系統(tǒng)。采用真實(shí)3D人體數(shù)據(jù)(包括4D心臟動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù))建立虛擬3D人體環(huán)境，從這個(gè)完整的3D人體結(jié)構(gòu)中可以交互式提取器官的解剖信息。
2009年，瑞士科學(xué)家首次實(shí)現(xiàn)采用3D骨骼打印機(jī)精確復(fù)制人類拇指骨骼，這項(xiàng)技術(shù)的突破為醫(yī)生采用患者自己的細(xì)胞組織培育替換受損和患病骨骼開辟了新途徑。
近日，世界著名的虛擬技術(shù)研究機(jī)構(gòu)——加拿大卡爾加里大學(xué)的科學(xué)家們研制出第一個(gè)數(shù)字模擬人體。他們?cè)谝粋€(gè)黑暗的被稱為“洞穴”的房間里，通過數(shù)字虛擬成像技術(shù)制造出一個(gè)比真人個(gè)頭大的虛擬病人——洞穴人。“洞穴人”可以作為醫(yī)學(xué)解剖的標(biāo)本和模型，它能清楚地將病人的每一個(gè)器官、骨骼、神經(jīng)和生物系統(tǒng)詳細(xì)地展示，甚至可以模擬病人的動(dòng)態(tài)行為。在“洞穴”的地板和墻壁上，投影儀全方位地展示虛擬病人身體內(nèi)的一切，可以把它的神經(jīng)組織和生物系統(tǒng)放大10倍以上。
這個(gè)數(shù)字模型人體能用于對(duì)醫(yī)生的培訓(xùn)，更主要的，它可以通過掃描真實(shí)地反映病人身體的實(shí)際數(shù)據(jù)和圖像，幫助醫(yī)生對(duì)病人的病情做出準(zhǔn)確的判斷?？柤永锎髮W(xué)的科學(xué)家下一步還將研究如何在系統(tǒng)中加入觸覺反饋傳感器，這樣，“洞穴人”能模擬病人呼吸和血液流動(dòng)的過程，更有利于醫(yī)生對(duì)病人病情的全方位掌握。未來，還有可能在病人的數(shù)字模擬人體上進(jìn)行一些治療試驗(yàn)，降低治療過程中的風(fēng)險(xiǎn)，以及對(duì)病人的傷害。
在臺(tái)灣，3D模擬技術(shù)被引進(jìn)用來從事神經(jīng)認(rèn)知訓(xùn)練、神經(jīng)運(yùn)動(dòng)復(fù)健及精神官能癥的治療。臺(tái)北榮總醫(yī)院精神病主治醫(yī)生蔡佳芬表示，榮總正在與臺(tái)灣中央大學(xué)合作，利用頭盔顯示器、觸覺模擬器、跌倒偵測儀，并整合3D立體顯示技術(shù)、3D游戲技術(shù)等開發(fā)臨床醫(yī)療應(yīng)用系統(tǒng)，希望對(duì)老年失智、中風(fēng)、暈眩、腦部損傷、脊椎神經(jīng)損傷、截肢創(chuàng)傷、兒童注意力缺乏癥候群等患者有所幫助。該治療系統(tǒng)預(yù)計(jì)一年之后可以進(jìn)行臨床試驗(yàn)。