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第10版:深读周刊·新知

外科手术,走进机器人时代

达芬奇机器人手术系统。 资料图片

□记者 高 珊

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谈起机器人,人们自然会联想到钢铁身躯、智能控制……可是如果由手术机器人“操刀”你的手术,你还会那么淡定吗?

数据显示,自2006年国内引进首台达芬奇手术机器人以来,我国已累计开展了4万多例机器人手术。毫不夸张地说,外科手术正在逐渐走进机器人时代。

手术机器人究竟有何神奇之处?机器人做手术靠得住吗?手术机器人会不会在某一天完全取代外科医生?带着这些问题,记者进行了采访。

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手术机器人已在泌尿外科、肝胆胰外科等领域广泛应用

2017年9月25日上午9时。在北京协和医院的手术室内,一名患者正在接受一台“特殊”的肾部分切除手术:给他进行手术操作的不是医生本人,而是通过医生控制的手术机器人——“达芬奇”。

“达芬奇手术机器人的正式名称应为‘内窥镜手术器械控制系统’,它在1999年诞生于美国。2000年,‘达芬奇’被美国药监局正式批准投入使用,成为全球首套可以在腹腔手术中使用的手术机器人,为手术机器人研发和应用打开了一个新局面。”北京协和医院泌尿科副主任医师谢燚介绍,目前,“达芬奇”是在全球范围内应用最广泛的手术机器人,代表着当今手术机器人最高水平。

在过去,即使资深的医生也要在手术台前站立2到3个小时才能完成这台手术,但今天的主刀医生却轻松很多,他只需要坐在机器人控制台前,通过3D目镜、借助遥控手柄,即可进行各项精细操作。而且手术时间也大大缩短,只需要1个半小时左右。

“传统的肾部分切除手术,需要在患者身上开一个20厘米长的切口,如今,有了‘达芬奇’帮忙,只需要在患者身上打几个小洞,便可完成切割、缝合等操作。”谢燚说,这不仅意味着能够减少术中出血,还可以大大减少创面,有助于患者的术后恢复。

北京协和医院借助“达芬奇”完成的这台手术,是我国手术机器人迅速普及的一个缩影。

早在2006年,第一台手术机器人被引进到中国开展手术,如今,我国已有几十家医院引进了手术机器人。“由于手术机器人特别适合做一些空间狭小的手术,特别是前列腺癌的手术,还有一些需要精细缝合的手术,所以最开始泌尿外科用手术机器人做的手术最多。后来,手术机器人又逐渐在肝胆胰外科、胃肠外科、妇产科等其他领域普及。”谢燚介绍。

数据显示,2006年至2016年10年间,我国使用达芬奇机器人累计完成手术40896例。其中泌尿外科占40%,普外科占32%,胸外科占12%,妇产科占11%。仅2016年,我国大陆就累计完成达芬奇机器人手术17979例。目前,全球单机手术量排名前三的达芬奇机器人都在中国。

在谢燚看来,在科技水平不断提高的今天,手术机器人发展拥有良好的前景。目前,我国已陆续出台了多个战略规划和支持政策促进机器人产业的健康和快速发展,包括《中国制造2025》《机器人产业发展规划(2016—2020年)》等,其中医用机器人是重要的一部分。

“作为机器人的一种,手术机器人在传感、控制、交互等技术方面都有着无限的创新空间,手术机器人时代正在来临。”谢燚表示。

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精度高、创伤小、恢复快,将微创手术做到极致

“远远超过人类的操作精度。”在谈到手术机器人相比人类外科医生的优势时,谢燚这样表示。

在外科手术中,切口大意味着损伤大、出血多、感染风险高。缩小手术切口、降低手术风险,是外科手术医生一直追求的目标。而操作精度极高的手术机器人,在控制切口方面拥有天然优势。

“就拿‘达芬奇’来说,它外形酷似章鱼,由外科医生控制台、三维高清成像系统和配有四条机械臂的手术系统三部分组成。与人的手臂一样,‘达芬奇’的手臂也有肩、肘、腕三个关节,能完成上下、前后、自由运动与仿真手腕的左右、旋转、开合、末端关节弯曲共7种动作。它的前臂可脱卸,能根据需要安装剪刀、钳子、持针器等不同功能的‘手’;而它的腕关节比人的手腕更加灵活,不仅能自由旋转540度,还能在手腕向下弯曲90度后,再自由旋转540度。”谢燚介绍,“因此,‘达芬奇’的机械臂比人手灵活很多,只要接到指令,它就可以在狭小的空间内实现精确操作。”

“对手术精度要求极高的前列腺手术就是一个典型例子。前列腺位于尿道和膀胱接口处,部位很深,传统的开放手术需要很大的切口,但利用机器人手术只需开几个1厘米左右的小孔,出血量一块纱布就能搞定。”谢燚告诉记者,在美国,目前超过90%的前列腺癌根治切除术由机器人辅助完成。

“因为创伤较小、操作精确,用手术机器人做手术,绝大多数病人不需要输血,还能更好地保护周围脏器,住院时间也相对缩短了,甚至可以今天做手术,明天就出院。”谢燚介绍。

另外,在外科手术中水平再高的医生长时间工作也会疲劳,难免产生手部颤抖,影响手术精度和质量。而手术机器人则不会有情绪变化、也不会疲劳。因此,它可以将微创手术做到极致,这一优点,进一步提高了其手术时的精准度和成功率。

手术机器人的优点还远不止这些。

目前国内使用的手术机器人一般配备有放大多倍的三维成像系统,能为主刀医生提供高清晰全方位的立体手术视野,即便在窄小的空间之中,也能看得很清楚,三维影像还能弥补传统手术中二维影像欠缺的距离感,为主刀医生创造钻进患者肚子的“即视感”,降低手术难度。

此外,传统手术过程中,医生需要做很多防护措施,既影响视线,也影响手感,在某些突发状况下,可能根本无法防范感染。而机器人手术过程完全处于患者腹腔内,基本能够防范病毒以血液和体液方式传播,保障医生安全。

随着技术发展,手术机器人还在不断进步。“以‘达芬奇’为例,第一代‘达芬奇’的操作区域范围很小,如果想要继续探究病人其他身体部位或者是身体更深部位的病理情况,要进行重新再定位,而现今新一代的已经能够完美解决这一难题,操作范围可以到达身体的任何部位,而且具有更广阔的视野、更大的扩展性,可以与一系列影像和机械技术无缝连接,帮助外科医生完成更为复杂和高难度的手术。”谢燚说。

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手术机器人不会完全取代医生

尽管手术机器人日趋成熟,人们对其安全性还是抱着怀疑甚至否定态度。

“电压不稳怎么办?”“机器出现故障怎么办?”

这些担忧不无道理。美国食品药品监督管理局的报告数据库中,每年都会收到数百例达芬奇手术机器人的不良事件报告,这其中绝大多数是人为操作不当,但也有少数是机器故障而导致患者受伤或死亡。

此外,一些专家对手术机器人的有效性也提出了质疑。2013年,国际权威医学期刊《美国医学会杂志》的一篇文章指出,与腹腔镜下全子宫切除术相比,机器人辅助手术的并发症并没有降低,每例手术的平均花费却要高出2189美元。

“手术机器人并不是万能的,做手术就会有风险,但目前为止,国内还没有出现过不良事件报告。”谢燚表示,手术机器人配备有安全性设置,“机器人机械臂设计模仿人手功能,可自动滤除震颤,一秒钟可纠正上千次,即便医生的手出现轻微颤抖,装有手术器械的机械臂也不会抖动。”谢燚解释道,手术机器人设计的紧急叫停和撤出等功能,都能避免因电压不稳、停电等情况引发的故障。

谢燚更为关注的是手术机器人目前的技术限制。“现在国内使用的手术机器人比早年使用的内窥镜进步了很多,但仍有不足之处,其中之一在于缺乏触觉反馈。”医生在进行手术时,通过接触病人身体组织,可以感受到自己对这个组织施加的力,还可以通过组织的软硬程度,对组织的性质做出判断。“例如,进行缝合时,如果是手动缝合的话,医生可以感知到这个结打得紧不紧,可是通过手术机器人打结,就不好判断这个结的松紧程度。”谢燚表示。

手术机器人的技术研发没有止步。日前,澳大利亚迪肯大学和哈佛大学联手打造了一款新型手术机器人,它所配备的一项重要技术就是触觉反馈,此项技术将会大大地提高手术的精准度。研发团队表示,该款机器人目前仍在实验阶段,但不久将应用到人体手术中。

“十年前,没有一个患者敢于选择当时的新技术腹腔镜手术。而现在,在传统的开放式手术和微创腹腔镜手术之间,患者大多选择后者。”谢燚表示,未来将会有更多的人选择手术机器人。

“未来,手术机器人可以实现远程手术。我们可以把机器人放在偏远地区的基层医院,由医生远程操控,使更多患者享受到先进的医疗服务。”谢燚表示,这也意味着,未来北京三甲医院的医生可以在北京为新疆、西藏地区的病人做手术。

另外一种技术上的进步,将会在微创上继续“深挖”。“现在我们还需要多处打孔进行手术,未来也许只需要在患者身上开一个小洞,就可以进行全部手术。”谢燚表示。

不过,谢燚认为手术机器人不管如何进步,改变的也只是手术的技术层面。“手术机器人不会有人类的直觉和情感,而这些恰是病患需要的,即便机器人再进化,人们还是需要医生。”

“未来,手术机器人可以解放医生,分担医生的辛劳,但永远不会完全取代医生。”谢燚说。

2017-11-02 1 1 河北日报 c31154.html 1 外科手术,走进机器人时代 /enpproperty-->