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达芬奇机器人领跑医疗科技新时代

时间:2024-05-18

李雪敏

刘雨,美中互利医疗有限公司首席运营官,现任复星医药医疗技术管理委员会高级副总裁兼首席运营官,一直负责达芬奇机器人在大中华地区的销售及市场工作,全面参与了中国大陆地区达芬奇手术机器人从1台到目前65台装机的过程,经历了年手术量从最初的几十台到现在的两万台以上、中国大陆外科医生熟练地利用达芬奇手术机器人实施手术的全过程。

迄今为止,在當下社会里,机器人已经不是一个热点名词,而是一种以不同的表现形式活跃在人们社会生活中,能够模仿人的某些活动的一种高科技、智能化、自动化器械。随着现代科技的飞速发展和信息时代的到来,机器人的用途越来越广泛,也渐渐深入和发展到我国医疗领域,进去人们的视野。

何为达芬奇机器人?从概念上说,达芬奇机器人是由意大利著名画家达芬奇大约于1495年所设计的仿人型机械草图。后世一些工程师根据画家留下的草图苦苦揣摩,经过不断创新研制出于2010年问世的“机器武士”,又名达芬奇机器人。在医疗领域中,达芬奇机器人手术系统以麻省理工学院研发的机器人外科手术技术为基础,也就是传说中缝葡萄皮的机器人,又称之为“内窥镜手术器械控制系统”,也是高级的腹腔镜系统。达芬奇机器人主要由外科医生控制台、床旁机械臂系统、成像系统三部分组成,通过使用微创的方法,实施复杂的外科手术,在机器人中的速度、准确性、可重复率、可靠性及成本效益方面得非常突出,所以,一台机器人在第一次使用与第100次使用的准确率并无多大差别。

随着达芬奇机器人的研发、投入及使用,高科技产品在心胸外科、泌尿外科、妇科、腹部外科手术方面发挥着巨大的作用。

达芬奇机器人更具行业前瞻性

医疗机器人有不同的分类,包括外科手术机器人、康复机器人、医用服务机器人、实验室机器人等。所谓服务机器人就是针对患者的救援、医疗、康复或健康信息服务。另外是手术机器人,手术机器人又分为介入、硬组织、软组织机器人。当然,上面这些分类远不能涵盖所有医疗用的机器人,就目前来看,医疗机器人主要表现为手术机器人,这主要得益于它发展最早、实用性和效果最为显著。

在我国,机器人在医疗方面的应用尚处于起步阶段。第一代达芬奇机器人于1996年推出,2000年开始获得美国FDA认证,至今,达芬奇机器人完成了将近500万例手术。截至目前我国只有70台机器人,完成了将近十万例手术,相对国外而言我们差距很大。正由于此,机器人在我国医疗界需求量很大,具有更广阔的发展前景。

经过20多年的发展,达芬奇机器人已经发展到第四代产品。也是国内和国际同步的一款产品,“这一代机器人的技术主要体现在机器人的操控臂,此次操控臂采用新的设计方式,与上一代机器人相比,由环抱式转变为悬吊式,简单地说,就是把臂悬吊起来,任其360度灵活转动,而人的胳膊不可能这样。”刘雨说。此外,在刘雨的讲解中,我们还了解到第四代达芬奇机器人增加了激光引导的功能,而且机器人机身表面装有类似IPD一样的屏幕,实时引导手术进程。

据介绍,手术机器人有骨科机器人,神经外科机器人,还有介入机器人和放疗机器人等。与上述分类不同的是,达芬奇机器人主要为内窥镜及软组织机器人,软组织呈现为运动状态,达芬奇机器人也会随着目标的运动而调整运动轨迹。刘雨说:“我们国家走到了世界的前列,但是对软组织机器人的研究相对较少,在国际上能够获得美国FDA认证也只有三家,但在我国只有达芬奇一家。我们知道国内有厂家也在研发这种内窥镜手术机器人,包括日本、韩国都在研发,但至今还没有特别成熟的产品。但我们坚信随着技术不断的更迭,我们国家还会不断创造出新型的手术机器人。”

科学技术是第一生产力,任何行业都离不开科学技术的支撑。随着医疗行业的不断进步,达芬奇机器人一定会成为医生最好的伙伴。

达芬奇机器人是一种辅助工具

许多人都会有这样一个疑问:实施手术时,机器人是否替代医生操作?对于此,刘雨讲解道:“就目前掌握的情况来看,机器人不能够在医学上代替医生,只能是辅助医生。现在很多人都存在误解,认为做手术时是机器人取代了医生进行单方面的操作,其实任何机器人的手术都是医生操作,而机器人只是起到了辅助作用。”

通过了解发现,手术是人做的而并非机器。所以严格来讲,达芬奇机器人不是传统意义上的机器人,它没有人工智能,更没有逻辑思维,但是毫无疑问的它是外科手术的顶级设备。作为一个高精尖重型武器,达芬奇机器人究竟怎样起到辅助作用的呢?

达芬奇机器人经过精密设计,能够代替人手在人体狭小的空间内完成各种动作,操作更具安全性。因此,达芬奇机器人的手术系统在传统的腔镜手术中能够高速、高质量地完成。在手术实施过程中,内窥镜是一个高分辨率的3D镜头,能对手术视野进行十倍以上的放大,为医生提供3D高清影像,比起普通的腹腔镜手术能提升手术精确度。在机械臂设计方面,就像医生的双手一样,用于实施具体的操作。助手医生在手术期间会配合机械臂系统更换器械,协助主刀医生手术,另外还可以减少护士的参与度。达芬奇手术系统的医生成像台成为医生的“主战场”,医生坐在机器前,双手伸入对应的指套里,操作主控制器,用脚踏踏板。眼前的立体目镜可以让医生看到手术视野。所以标准的达芬奇机器人手术系统由一个主刀、一个助手、一个器械护士组成。

在实施医疗手术中,机器人不仅发挥着不可代替的作用,而且在医生学习中发挥着辅助作用。达芬奇机器人掌握着科技的大数据,促进医生快速成长。刘雨先生在采访中讲道:“以前如果我们做一个很复杂的外科手术,全中国大约存在30位医生操作腔镜做外科手术。所以造成绝大部分病人去往大医院就医。自从达芬奇系统产生后,各地医生通过相关培训与学习,将会有更多医生可以熟练地操作达芬奇机器人手术系统。因此,利用先进的医疗技术便可以渗透到各个地区。”

机器人会把一些潜在的问题缩小化,但是机器人作为一个辅助,不会主动思考,需要外科医生操作并对其输入指令。机器人能够改变医生一些习惯,传统实施手术时医生采用直视视角,而达芬奇手术系统是面多腔镜操作手术。目前为止,机器人并没有触觉,所以医生一定要训练眼睛来代替触觉,这些都是需要医生刻苦训练和培训的。克服学习曲线,是从简单的手术逐渐过渡到复杂的手术的必修课。

随着大数据时代的到来,未来达芬奇系统肯定会融入人工智能,那才是真正的具备“大脑”的机器人。我们可以设想,给达芬奇系统输入全世界顶级专家的手术技巧,机器人就可以根据患者体内各种突发情况选择最优的处理手段,那便成了是真正的智能机器人!只需要医生监督机器人实施手术过程,到那时外科大夫才真正获得了解放。

达芬奇机器人手术系统更具精准性

在2017年机器人大会上,刘雨讲出“机器人在做手术时比好的外科医生的手还要精准”的话一直成为医疗行业的名句。那么,达芬奇机器人的手术系统真如传说中那般精准吗?

达芬奇手术系统是美国第一个可在手术室使用的手术系统,也是目前世界上最先进的外科手术机器人,自问世起便备受关注。达芬奇使用的技术使外科医生可以到达肉眼看不到的外科手术点,它可以模拟人手腕并突破人手极限,在人手不能触及的狭小空间也能精准运作,具有人手无法比拟的精准度和稳定性。

刘雨介绍,达芬奇机器人能够100%的还原医生的动作,并且以最短的时间延迟同步医生的动作,达芬奇的机器臂如同微型的“医生的手”,让手术变得更为精准,它有四个臂,分别是一只眼睛、三只手、实现四臂联动。另外,它对传输率的要求很高,达芬奇的机械臂是在手术旁操作的,所以两者之间的通信一定是畅通无阻。

作为目前世界上最先进的微创外科手术系统,达芬奇机器人系统即微创外科新技术超越了传统手术的局限,为微创手术带来了革命性的变革。手术中,通过进入人体内部的特殊镜头,医生可以自行调整镜头,高清晰的立体三维视觉形成光学放大10倍的高清晰立体图像。灵活的仿人手操作系统可完全模仿人手腕动作,七个自由度的活动范围远大于人手,狭窄解剖区域中比人手更灵活,特别是对精细部位的操作,比如说血管的缝合、精细管腔的吻合、非常狭窄腔隙的操作,过去在传统开腹手术或腔镜手术下很难完成的操作都能够实现,突破了微创的极限,增加了手术精确度,减少了损伤和失血量。

手术的精准度不仅能够通过机器人自身体现,更有说服力的当属手术的成功率。从成功率来说,中国成功率远远高于其他国家,当然这与机器人的基数密切相关。

醫疗领域人命关天。人的生命只有一次,且不可重复。达芬奇机器人之所以成为医疗领域领头羊,还得益于它的科技含量和质量,在未来,有理由相信达芬奇机器人能够在我国医疗领域作出更大的贡献。

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