【臉書】一個尋找臨床unmet need失敗的例子

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本文透過作者在神經外科見習經驗,分析手術顯微鏡在焦距與光圈設計上的限制,探討光源亮度與視野清晰度的平衡問題,並闡述臨床使用中模糊視野的合理性及技術改良的困難。

閱讀偏好

背景

一個尋找臨床unmet need失敗的例子。

最近輪替到神經外科,外科系的clerk平常的生活是什麼呢?當然是跟刀啊,但是能力薄弱的我們換了刀服進了刀房感覺煞有其事,但什麼都看不懂(可能只有我如此廢吧),所以常常神遊物外,尋找刀房裡的大象。

看神外的手術其實很幸福,常常有顯微手術可以看,意思是我們不用站在凳子上當背後靈大眼瞪小眼,可以舒服的站在旁邊看電視螢幕,只差不好意思坐下來。

顯微手術就是把腦袋拆開以後從上面安置一具巨大的雙眼顯微鏡(或者望遠鏡)讓醫師與助手可以放大視野,好進行取腫瘤或夾血管之類的繁複工作。

外科手術顯微鏡夠大,簡直跟小飛象一樣大,而且長得很酷,很難不注意到。萬一天兵不小心碰到上面的塑膠袋就要賠一千一百塊,員工價可以打折。

在臨床碰到跟第一人稱視角相關的影像大概有內視鏡、腹腔鏡、顯微手術用顯微鏡,見習這些手術的過程,clerk都可以爽爽的站在一邊欣賞偉大工程。

觀察

內視鏡(從自然孔洞鑽進去)與腹腔鏡(自己打洞鑽進去)比較像,都是力求在極窄的空間看到最多視野,因此鏡頭在設計上具有超廣角、強光源的優點,所以容易製造出泛焦的效果(就是不太需要對焦就可以看清楚所有臟器的意思),缺點是視野邊緣會變形,一機一鏡所以沒有立體感,需要靠醫師的感官訓練去抓手感。當然這些缺點都在逐漸被各種有趣的技術改善中。

神外的顯微鏡是完全不同的設計理念,顯微鏡本身距離被攝物(腦袋)極遠,大概有四十公分,以望遠鏡頭去放大細小的手術區域,比較像高中生物課使用的立體顯微鏡。所以有不容易變形、雙眼立體的優點。而且跟前兩者不同的地方在於,因為這架顯微鏡在體外,所以可以做得超大,光學工藝可以做得出神入化,好比說,可以經由折射結構做出一個物鏡對上三雙目鏡。

但是第一次跟顯微手術的時候就發現不大對勁的地方,跟以前看過的腹腔鏡手術比起來,竟然可以看到失焦的地方。當醫師專注在清理脊索附近的韌帶時,棘突竟然是模糊的!這一年來,我很少在臨床場域上看到不清楚的東西,這讓我非常驚訝。

而且畫面好像是靠自動對焦系統來找手術視野。

所以跟刀的我就開始一邊跟刀,一邊在腦內開視窗討論這個議題,「為什麼會有模糊的物體?」

A: 「因為焦距不夠。」 A: 「顯微手術是望遠鏡頭,所以有短焦的缺。而且這種手術需要很多光源,所以光圈一定開大,寧願犧牲焦段也要讓畫面夠亮,因此焦段不可能更廣。」

「所以放著讓不必要的手術視野模糊是因為醫師真的不需要嗎?還是選擇性犧牲呢?」「如果今天焦段更廣畫面更清晰,對醫師有幫助嗎?」

小結論:「能不能把燈泡的流明拉高,解決光源不夠的問題,繼而讓光圈條小,拉長準焦容許值?」

想法

「換一顆猛一點的燈泡~就可以看清楚整個螢幕了!」

當下拿這個問題向一起跟刀的楊岱蓉參詳。不愧是岱蓉,他一下子便建議我找找整台Leica的顯微鏡附近有沒有可操控光源或光圈的面板,看看能不能從使用者介面設計的角度,去找使用者有沒有相關的需求。不過當下是無功而返的,貌似是固定光源跟光圈。

後來小黑醫師查房時,逮著機會讓我問了這個問題。馬上被小黑打槍:「會讓沒把握的lesion(損傷)移出視野的神外醫師一定是找死。」

說的也是,就跟腹腔鏡一樣,手術過程是序列式的工作程序,一項做完才有可能移到下一項,這是掌握危機發生的最妥善方法。

小黑很好聊,所以稍後我們就進行了冗長但有趣的光學討論。結論是光源與光圈之間的關係是呈平方反比關係,也就是光圈縮二分之一,光源必須提高四倍才能補足進光量。想一想好像真的不太可行。

結論是:手術房裡的大象已經演化成一定程度,在那裡有一定意義,想要進化他必須要有一定的誘因與理由,不然只是讓病人更慘而已。

「神外規則第三條:只要病人還活著,你永遠可以把他弄得更慘。」(神經外科的黑色喜劇 1996)

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