手術像開車有導航!台大研發XR數位孿生系統 開刀更快更安全

外科醫師的養成需要靠無數次臨床訓練,才能熟練掌握手術手感。如今台大醫院引入人工智慧與延展實境(XR)技術,讓醫師能在虛擬環境中先「開刀一次」,不但提升安全性,也讓新手醫師更快上手。
延展實境輔助開刀 手術更有「導航感」
台大醫院與台大資工所、廣達電腦合作,研發「NTU OpVerse」元宇宙手術模擬平台。只要10分鐘,就能把病人的電腦斷層影像轉成1:1的「數位分身」。醫師戴上XR頭盔後,能在虛擬空間裡模擬整個手術流程,甚至預測可能會遇到的血管或支氣管,如同開車有導航系統輔助,讓手術更精準也更輕鬆。
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縮短手術時間 減少輻射與失誤風險
台大外科部教授陳晉興表示,OpVerse系統已在臨床試驗中證實有效。針對單孔胸腔鏡手術的患者,使用該技術可平均縮短約13至14分鐘的手術時間,同時減少輻射暴露。另一項肺結節定位試驗顯示,誤差值小於1公分,定位更精準,對醫病雙方都能受惠。
模擬練習助新手 讓第1檯手術就上手
陳晉興是胸腔外科名醫,每年進行至少1400檯手術,至今已累積數萬例手術經驗,他指出,外科醫師通常需要數千次操作才能培養出經驗與判斷力,但透過虛擬模擬,能讓年輕醫師提早累積「手術感」。
「我們希望讓醫師的第1檯刀,就能像開過2萬檯一樣駕輕就熟。」陳晉興形容,這項技術就像安全輔助系統,不但可即時提醒偏離位置,還能讓新手快速熟悉人體構造與手術角度。
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虛實結合技術 提升教學與臨床精準度
延展實境(XR)技術能將虛擬影像疊合在真實病人體表,醫師在開刀過程中可同步看到病灶深度與方向,就像透視人體一般。目前這項技術已應用於胸腔、腹腔及骨盆腔手術,也成為醫學生與住院醫師的重要教學工具。台大團隊已累積上百例實際案例,結果顯示手術時間縮短、精準度提高,學習曲線也變短。
教學部江旴恒醫師表示,例如手術前劃傷口的位置,會影響手術的效率,自從使用OpVerse系統訓練住院醫師後,學弟妹被老師(陳晉興)K的次數減少很多。陳晉興則說明,外科醫師在手術時,倘若傷口的定位失準,面對1公分以下的肺部腫瘤,可能耗時7、8個小時也難以完成,臨床訓練的嚴謹度當然不容輕忽。
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公共衛生新應用 從手術室到防疫決策
元宇宙技術不只用於外科手術,也可應用在公共衛生。台大公衛學院教授陳秀熙表示,透過「數位雙胞胎」,能模擬疫情傳播與政策效果。輸入確診者Ct值、疫苗接種狀況等數據後,系統能自動預測隔離天數與防疫策略,幫助政府做出更快、更精準的決策。未來這項技術還可應用於癌症篩檢、慢病管理與健康教育,減少過度診斷,讓預防醫學更精準。
AI助攻 精準醫療邁向新時代
台大醫院院長余忠仁指出,這項「虛實融合」技術能讓病人在開刀前就獲得完整規畫與模擬,手術中也能精準掌握關鍵部位,大幅提升醫療安全。這項由國家科學及技術委員會與廣達電腦共同支持的OpVerse系統,象徵台灣醫療AI邁入新里程碑。未來將擴展至骨科、影像科及其他精密手術領域,打造更全面的智慧醫療生態系。
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◎ 圖片來源/台大醫院提供
◎ 諮詢專家/余忠仁院長.陳晉興醫師.陳秀熙教授.江旴恒醫師

























































