手術機器人:突破手與眼的侷限

“鼓勵有條件、有需求的醫院使用機器人實施精準微創手術,建設機器人應用標準化手術室,研究手術機器人臨床應用標準規範。”《“機器人﹢”應用行動實施方案》對手術機器人的著墨頗多。手術機器人作為多學科融合的創新型醫療器械,是實現手術智能化的關鍵技術之一。目前,不少手術已進入機器人時代,傳統手術因為機器人的加入正在被改變著。

放大了醫生視角

“以前看不清楚、看不見的地方,現在看清了、看見了;以前做不到的,現在做到了。”8年多的機器人手術實踐,給予青島大學附屬醫院胃腸外科主任、國家衛生健康委手術機器人臨床應用專家委員會委員周巖冰最大的感受是:“可以像孫悟空一樣,‘鑽’進患者肚子裡做手術。”

“從某種程度上說,手術機器人代表了未來手術術式的發展方向之一。”國家衛生健康委衛生髮展研究中心研究員、國家藥物和衛生技術綜合評估中心副主任遊茂表示,在市場需求牽引、技術突破帶動、政策引導支持的共同加持下,我國機器人產業發展近年來取得明顯成效,未來發展潛力巨大。按照醫療應用領域劃分,手術機器人可以分為6類——腔鏡手術機器人、骨科手術機器人、泛血管手術機器人、經自然腔道手術機器人、經皮穿刺手術機器人和神經外科手術機器人,其中前兩種市場產品最多。

“機器人放大了醫生視角,也把醫生的手延長了,甚至拓展了手的能力。”這是周巖冰跟同行交流時,大家的一個普遍感受。青島大學附屬醫院自2014年至今,已實施近6000臺機器人手術。

鎖骨骨折治療最近在北京積水潭醫院有了新突破。“我從醫38年,鎖骨骨折後切開上鋼板的手術做了不超過10例。醫學在進步,科技在進步,患者需求在提升,能不能找到一種更微創的方法,避免開放手術帶來的切口大、癒合慢,以及不手術帶來的肩膀間距變短等問題?”北京積水潭醫院院長、國家骨科醫學中心主任、國家衛生健康委手術機器人臨床應用專家委員會秘書長蔣協遠說,這種方法現在已經找到了——在導航機器人的幫助下,在鎖骨位置精準打進一根直徑3毫米的針,骨折端就能基本復位,使其恢復到原來長度,患者疼痛減輕了,創傷併發症減少了,癒合率也提升了,效果不錯。目前,北京積水潭醫院已經做了40多例此手術。

“如果沒有導航機器人,這根針很難打。”蔣協遠說,機器人手術在臨床上目前已有一定規模,特別是在一些高難度的上頸椎手術方面。業內越來越推崇機器人輔助下的手術,可以把關節位置安放得更為精準,軟組織的平衡掌握得更好。

“用最小的代價取得最好的結果,這是我們的追求。”這是蔣協遠和他所在醫院的堅持。作為我國第一臺自主知識產權的骨科手術機器人誕生地,北京積水潭醫院每月的機器人手術量已達100多例。蔣協遠在全國率先提出三維導航機器人輔助下肘關節旋轉中心軸定位方案,完成了世界首例肘關節雙平面導航機器人手術和三維導航機器人手術。

“穩定壓倒一切”

“減壓、穩定,這是脊柱外科手術最核心的幾個字。”蔣協遠認為,“穩定壓倒一切。”

如果“不穩定”因素出現,機器人的作用也發揮不了。“上午原本要跟3個地方連線做機器人手術,但是其中一個地方網絡不穩定,圖像傳輸質量不高,就放棄了。”採訪當日,蔣協遠剛剛完成了一對二的5G遠程機器人手術。

“通過5G進行遠程機器人手術時,信號必須穩定。”周巖冰也深有體會,“跨越幾千公里實施手術時,信號傳遞一旦有延遲,還沒反應過來,機器人可能已經把血管戳了個窟窿。”

除了信號,為保證“穩定”需考慮的因素還有很多。

在積水潭醫院,不僅有骨科手術機器人北京工程研究中心,有智能骨科研究病房,還有專門臨床團隊、機器人裝備技術保障團隊,以及固定的手術室、固定的護士。“面對這麼複雜的設備,不能總是換人,每個細節都是大問題。”蔣協遠說,相對固定的培訓體系、診療體系也很關鍵。“希望通過紮紮實實的臨床示範,把機器人手術做得更規範化、常規化。做這個事不容易,不能急著出成果,只能慢慢地一點點積累。”他說。

“需要練。”對於打牢基本功,北京清華長庚醫院肝膽胰外科主任醫師閆軍覺得,如果有比較好的腹腔鏡功底,機器人手術上手速度就快得多。

“走不了捷徑,醫生不經過培訓不能上崗。就像開車,一部好車,沒有駕駛技術同樣開不好。”蔣協遠說,雖然機器人能縮短學習曲線,但並不代表可以減少學習時間,反而要更加認真才行。

在某次會上,有人表示:“做了兩臺手術,感覺機器人不好用。”對於這個說法,周巖冰表示:“這個判斷太武斷了,使用機器人需要有適應過程。不同手術、不同團隊,無論醫生還是護士,抑或是助手,都需要培訓。高年資醫生傳幫帶,使技術應用平滑地拓展到其他醫生。現在很重要的任務是培訓那些想要引進機器人的單位和醫生。”

病例對應的手術類型選擇也很關鍵。蔣協遠表示,作為醫生,手術本身難度帶來的壓力並不大,判斷什麼病例適合採取什麼手術,才是最困難的。為了能更好地幫助醫生進行恰當選擇,蔣協遠和他所在的委員會正在制訂機器人手術臨床操作標準規範,其中之一就是機器人手術的手術指徵。

“不能為了微創而微創,盲目使用機器人。”閆軍說,有時候一些病種或者患者其實並不適合用機器人做手術,“要有嚴格的病種遴選機制,嚴格遵循指南,對一些有爭議的手術,儘量採用傳統方法。”

一切剛剛開始

“目前的機器人就是機器,有點像人,需要有思想的醫生利用它進行手術。”蔣協遠說,距離“真正的機器人”還有很遠的一段路。  

一切剛剛開始。確實,機器人研發並不容易,尤其是國產機器人。儘管臨床應用機器人已經有一定規模,但只是個開頭,一些卡脖子的技術還需要攻克,一些臨門一腳的問題還需要解決。  

“目前,手術機器人最大的一個問題就是沒有力反饋。”閆軍舉例,機械臂碰到的腹腔組織,是硬還是軟?不知道。縫合打結時,線要拉多緊?不知道。“機械臂力量很大,稍微勁兒大一點的話可能會把線扯斷。儘管做得多了,視覺反饋基本上也可以彌補這個缺陷。但是也希望未來機器人能改進。”  

遊茂表示,與發達國家相比,我國手術機器人產業還存在諸多問題:一是核心零部件受制於人,加之研發過程中複合型人才稀缺,往往涉及人員培訓、人機交互、技術不斷更新等問題,整體研發成本高,應用推廣受限,受益面不夠,形成有效滿足需求的成熟產品的能力有待提升;二是尚未形成具有共識的評估標準,服務於醫療機器人的准入、臨床使用、支付定價等各個環節,這限制了行業的規模化發展;三是隨著網絡安全形勢日益嚴峻,《網絡安全法》《個人信息保護法》的頒佈,對於隱私保護的要求進一步提高,針對新一代人工智能技術與機器人融合發展在質量安全、穩定可靠和倫理隱私等方面受到的質疑,尚未形成系統明確的解決方案。  

遊茂建議,建立健全機器人監管體系,加強應用評估,研究機器人對醫療衛生服務體系、醫療服務能力、醫患關係、倫理等方面的影響。同時,在定義分類、應用場景明確中形成廣泛共識,構建我國醫療機器人評估流程、方法、指標工具等規範體系,以全面支持臨床技術和服務管理決策,促進技術臨床准入與應用評估銜接以推動全生命週期監管體系建設。  

“醫生要從日常臨床工作中發現問題,然後跟工程師一塊討論、改進、研發,產品出來後,再回到臨床上驗證。”閆軍介紹,北京清華長庚醫院現在的合作方不光有清華大學,還有其他的一些院校、企業。比如,該院與中國航天一起探討的醫療設備國產化,就包括手術機器人研發。  

蔣協遠說,積水潭醫院會繼續推廣“醫工企”聯合研發與轉化模式,與高校、研發企業緊密合作,在國家骨科醫學中心的平臺上,研發轉化一批骨科創新醫療器械。同時,在前期工作的基礎上,該院將建立5G﹢骨科機器人遠程手術聯盟,開展相關臨床應用及衛生經濟學研究。“希望實現骨科機器人技術從跟跑到領跑的轉變,用自主創新為患者提供優質服務。”蔣協遠說。  

周巖冰表示,除了研發國產機器人,還應該拿出臨床機器人在不同疾病領域應用場景的數據,進而用取得高級別循證醫學證據指導臨床。也就是弄清“機器人行還是不行,在哪方面行,為什麼行”。  

在手術機器人的圈子,中國已經有了話語權。未來,肯定會越來越好。“我們和歐美日韓的專家聯手進行多中心臨床研究。以前,參加國際機器人會議都是旁聽,沒有聲音,而現在我們要做會議主席、主持、討論嘉賓、演講者,分享中國發展臨床機器人的故事。”周巖冰說。

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