加载中…“机器人医生”问世
(2008-10-22 09:06:53)
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手术机器人微创手术脊柱张春霖健康 |
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大河健康报 01 首页 2008年10月22日
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http://epaper.dahe.cn/dhjkb/W020081022259162651428.jpg 我省自主研发的第一台骨科机器人正在进行动物试验，春节前将登上手术台。记者李文波图 |
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春节前，机器人将登上手术台
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http://www.dahe.cn 大河健康报 23 特别关注
2008年10月22日
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http://epaper.dahe.cn/dhjkb/W020081022259146095572.jpg 动物试验手术现场 核心提示 “机器人”做手术是全球最尖端的医疗技术之一，目前美国已研制了用于腹腔手术的机器人——“宙斯”和“达·芬奇”。而在2004年，北京积水潭医院也实施了国内首例机器人手术。 如今，我省研制的具有自主知识产权的机器人医生正式面世。 10月14日下午，“脊柱微创手术机器人”在郑州大学一附院骨科手术室成功完成动物试验。研发人张春霖博士告诉《大河健康报》记者:“春节之前，脊柱微创手术机器人将应用于临床！” □记者刘坤文李文波图 第一代机器人今年可能登上手术台 在无影灯下，患者静静躺在手术台上，做手术的不是医生，而是机器人。 这种在科幻影片中才会出现的镜头，几年后在河南就可能成为现实。 经过4年研究，目前我省第一台“机器人医生”——脊柱微创手术机器人已进入试验阶段。 “机器人医生”主要研发人、郑州大学一附院骨科张春霖博士说，脊柱微创手术机器人并不是貌似人类的机器人，而是一种计算机控制的器械臂，是“机器人医生”的第一代，具有导航及减压功能。脊柱骨折、椎间盘突出占脊柱手术的90％左右，而80％的脊柱骨折、椎间盘突出可采用微创治疗，只要能微创治疗，“机器人医生”就能派上用场。目前，意义更为深远的第二代微创手术机器人正在同期研发。张春霖认为，一旦成功，“将引起医疗格局发生重大变革”。 这两代“机器人”均为河南省卫生厅科技攻关项目，由郑大一附院骨科和河南工业大学机器人研究所、郑州机械研究所等合作完成，具有自主知识产权。 更稳更准医生电脑前做手术 脊柱微创手术机器人有哪些本领呢？ 据张春霖介绍，它可应用于脊柱骨折、脊柱肿瘤、脊柱侧弯、椎间盘突出、椎管狭窄等脊柱退行性病变等手术，其导航穿刺、磨削减压等功能极其精准，“它还不怕吃射线，在C形臂透视下工作多久都没问题”。 张春霖举例说，比如在压缩性骨折的手术中，需要在脊椎骨上打下四根导针，现在必须由医生在X射线下操作，X射线机把穿刺的情况现场转换成电视图像。 医生虽然穿着沉重的防辐射铅衣，但双手依然要暴露在X射线下。“每个骨科医生都要天天‘吃’射线，为尽量少‘吃’射线，在穿刺过程中，医生要不停跑开，如果屏幕上显示穿刺偏了，就赶紧再上阵调整。” 而有了脊柱微创手术机器人，医生就能坐在手术室隔壁遥控手术。在手术时，医生把CT扫描的图像输入计算机，计算机绘制三维坐标，遥控指挥机器人做导航穿刺手术。 除了减少医生“吃”射线，“机器人医生”的手术失误率将远低于医生。 张春霖说，首先，机器人定位更精准。传统手术的定位基本上依赖于医生的经验，但人的手感再准，也抵不过计算机的精密计算。机器人能精确到0.1毫米，让最有经验的医生也望而兴叹。 其次，机器人“把握”更稳，而且不会疲劳。体力再好的医生连做几台手术也难免会疲倦，手部的微颤就可能引起位置偏差，一旦伤及脊椎神经，就会酿成大祸。但是，机器臂无论工作多长时间，都会稳如泰山。 机器人联网专家运筹帷幄 如果说第一代脊柱机器人是“一招鲜”的话，第二代的微创手术机器人堪称“全能战士”。 第二代微创手术机器人吸纳了骨科医生的所有手术经验，换算成数据存储起来。一名医疗专家把他20多年的经验转化成电脑程序，机器人一夜之间也成了优秀医生。 在手术现场，并不像影片中那样医生只要轻敲键盘和鼠标就能做手术，而是通过手控器操作。 “手控器上有传感器，机器人钳肌肉、钻骨骼的力度，医生都能逼真地感受到，并可将有限的力度放大，这样才能精确掌握手术的力度和角度。但是，当医生操作越轨时，机器人就会自动停止，它不会犯错误，因此，机器做的手术，相当于医生的最高水平。”张春霖说。 完美的手术就能代表机器人的价值？ 不。“计算机的最大价值体现在网络上。一旦机器人在各地医院铺开，在脊柱手术方面，我省可能只需要一个控制中心，一二百名专家坐在控制中心，就能把全省的脊柱微创骨科手术做完。”张春霖说。 届时，医生将呈现两极分化:高层专家专做手术，而基层医护人员只负责手术前的切口、备皮以及手术后的缝合、护理。“机器人医生”如果都能远程操作，医疗格局将产生重大变革。有专家预言，微创外科的21世纪将是机器人手术的世纪！ 不过，由于机器人手术必须建立在微创手术基础上，熟练掌握微创镜下技术，是最关键的。“我做了七八年微创镜手术，双手握镜磨出厚厚的茧子，就是为了让机器人‘医生’早日用于手术实践。”张春霖说。 |
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动物脊椎骨上，机器人牛刀小试
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2008年10月22日
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医生轻点鼠标，“脊柱微创手术机器人”螺旋形的钻头就在一块猪脊椎骨上磨削起来，钻头平稳而有力，很快就打好一个2cm×1cm的小孔…… 10月14日下午3时，郑州大学一附院骨科第六手术室，我省自主研发的第一台脊柱手术机器人成功完成动物试验。 记者看到，脊柱手术机器人的机械臂和手术台是一体化设计，手术台可以折叠收起来。机械臂通过一束束的电缆线和一台笔记本电脑连接。 “咱们先进行单个动作调试。”张春霖发出指令，助手操作电脑，机械臂“乖乖”地进行了升降、左右、上下的动作演示。“再快一点！”机械臂“听话”地加快了左右运动的幅度。 在做动物试验时，张春霖拿出一块猪脊椎骨让机器人磨削，这就相当于人的椎间盘手术中的“开窗”程序。在传统手术中，骨科医生要拿钳子一下一下地“咬掉”骨头，每“咬”一下，还要赶紧擦擦骨屑和渗血。机器人的机头高速转动，不大会儿就钻好一个2cm×1cm的小孔。磨下的骨屑很细碎，立即就被机头旁边的吸引器吸走了。张春霖又发出指令，机头的旋转方式变成了左一圈、右一圈交替运动，“这样的磨削方式不缠绕，对人是最安全的”。 磨削机头旁边，有两个金属片，这是做什么的呢？ 张春霖解释说，这叫神经牵开器，以前做手术时需要两个助手牵开脊椎的神经，以免手术中伤及。而神经牵开器就代替了一名助理医师。现在骨科手术越来越微创化，内窥镜应用非常普及。而在机器人的机头上方，就专门预留了一个位置，可以插内窥镜。 “大家看，在机头上方，有一个活动轮子，这是做什么用的呢？”张春霖笑着问大家。他解释说，这是系消毒袋用的，使用机器人手术可以保证无菌操作。 一个小时的动物试验结束了，张春霖告诉记者:“今天主要是调试一下手术动作，适应一下手术室环境。我们争取能在春节前应用于临床手术。” |
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手术机器人简史
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2008年10月22日
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无论多么好的外科医生在施行手术时，时间一长，都会出现疲倦和手腕颤抖的现象。相比之下，由计算机控制的“机器人外科医生”却能任劳任怨，准确精细地完成长时间的大手术，而且绝不会出现因身体、情绪因素而影响手术质量的问题。一个神经外科大夫的误差精度为两毫米，而医用机器人的精度可以很容易地达到亚毫米级——灵巧精确的机器人，替外科医生们实现了“坐在沙发上做手术”的梦想。 “达·芬奇”开创机器人做腹腔手术先河 现在，医生进手术室之前必须全面消毒、全副武装:口罩、帽子、白大褂，一个都不能少。 然而控制机器人进行外科手术，医生们甚至连手都没有必要去洗——他们远离手术台，坐在控制系统前面即可。眼睛盯着彩色监视器上的三维图像，手中操作两个可旋转的手柄，脚踩控制器，只要发出指令，分离、钳夹、结扎、离断……手术的一切动作就由机械手干净利落地搞定了。 机器人外科医生已经吸引了无数眼球，然而群雄逐鹿，谁执牛耳？由美国加州Intuitive Surgical公司制造的“达·芬奇”(DA－Vinci)和由Computer Motion公司制造的“宙斯”(Zeus)机器人手术系统，当仁不让地“共占鳌头”。它们都是三臂机器人，一只手用来捏住摄像机(所谓“扶镜”)，另外两只手操作手术器具。只不过“宙斯”的“扶镜”手是声控的，而“达芬奇”的手术器械头端增加“手腕关节”，扩大了活动范围和灵活性。因而2000年“达芬奇”成为世界上首套可以正式在医院手术室腹腔手术中使用的机器人手术系统。 国内几大城市出现机器人医生身影 如今，京、沪等城市的大型医疗机构的手术室内，已经可以见到“机器人医生”的身影了，近10台名为“伊索”的声控机器人被运用于普外科、妇产科、骨科、胸心外科、泌尿外科等多个领域的手术中。 严格地说，“伊索”是一只机器臂，只能从事体内探查、定位等辅助工作，而不能真正开刀。而有了“宙斯”或“达芬奇”系统，加上“伊索”，医生只需坐在手术室内的电脑屏幕前，根据“伊索”传递来的三维影像，手握两个传感臂，做出或解剖或缝合的模拟动作，在手术台上工作的机器人就能控制伸入患者体内的器械，从事同样的手术动作。 上海复旦大学附属中山医院心脏外科主任赵强教授是国内最早运用机器人实施心脏搭桥手术的医生，从2000年11月迄今，他已经与“机器人医生”合作了4次。 心脏介入手术机器人医生大显身手 世界首例不开胸心脏手术是由三臂机器人“宙斯”完成的。医生们在比利时医生乌戈·瓦内门博士的带领下，在一位已经年届51岁的患者的胸腔上只打了三个小洞:一个洞用来导入摄像机，另外两个则供机器人的左右臂按照指令大显神通。患者术后两天，就高高兴兴地出院了。 2002年4月23日，机器人首度出战婴幼儿心脏微创手术，又全面告捷——在复旦大学附属儿科医院，3岁的园园和2个月大的捷捷有幸成为这次中美专家联袂手术的受益者。主刀医生在孩子的胸部切开一个2厘米多的小口子，这只是普通幼儿心脏手术切口的1/4，然后将机器人辅助的内窥镜慢慢放入，整个手术视野立即清晰地显示在监视屏上。随着主刀医生发出的口令，机器人细长的手臂握着内窥镜灵活转动，医生则根据屏幕做精确的切割和缝合。难度极大的手术仅仅历时1个多小时，并于极少出血的情形下顺利结束。 如果未来的智能机器人外科医生能自动编制完美的程序完成全部手术，及时纠正失误的动作——医生们只需按一下按钮，就万事大吉，那么人类的机器人医疗系统才算真正走到了极致。 点击此处获取更多独家健康资讯 |
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