原標(biāo)題：達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人助外科醫(yī)生實(shí)現(xiàn)“三頭六臂”，未來AI機(jī)器助手將更出色?

　　科幻電影在展示未來醫(yī)療科技時(shí),“機(jī)器手術(shù)助手”是出現(xiàn)頻率很高的概念之一。《普羅米修斯》中女主角獨(dú)自躺進(jìn)智能醫(yī)療,受機(jī)械手臂幫助誕下“異形寶寶”;《異星災(zāi)變》里醫(yī)生機(jī)器人憑借高超的整容技術(shù),快速地為士兵“改頭換面”……這些“腦洞大開”的場景給很多觀眾留下了深刻印象。

　　《普羅米修斯》中機(jī)器手臂為女主角做手術(shù)(圖片源自網(wǎng)絡(luò))

　　這樣未來感十足的手術(shù)機(jī)器人助手其實(shí)已經(jīng)“入職”現(xiàn)實(shí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)。今年5月,一場“人機(jī)結(jié)合”的手術(shù)在四川大學(xué)華西醫(yī)院展開,醫(yī)生在達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人輔助下實(shí)施胰腺壞死組織清除、胰腺假性囊腫內(nèi)引流術(shù),拯救了一位12歲小患者的生命,近日的術(shù)后隨訪顯示,這位小朋友康復(fù)順利。

　　這場手術(shù)再次映射出“醫(yī)生+機(jī)器人”的新型術(shù)式正持續(xù)走向成熟與完善。7月26日,記者專訪該場手術(shù)的主刀醫(yī)生,四川大學(xué)華西醫(yī)院胰腺炎中心副教授陸慧敏,聊了聊助他“數(shù)臂之力”的達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人幫手,“有了它,我一個(gè)人就可以同時(shí)使用3-4只‘手臂’進(jìn)行很精細(xì)的手術(shù)。”此外,隨著醫(yī)生的這種“超能”新肢體普及,更多偏遠(yuǎn)地區(qū)的患者或能免于因疾病奔波,在自己家附近就能遠(yuǎn)程享受到如華西醫(yī)院等發(fā)達(dá)城市高水平醫(yī)療機(jī)構(gòu)的診療。

　　一場主刀醫(yī)生“缺席”的手術(shù)

　　在明亮整潔的手術(shù)室里,小患者安靜地躺在手術(shù)臺(tái)上,旁邊一位助手醫(yī)師正細(xì)心觀察著他的生命體征和手術(shù)進(jìn)程,而主刀醫(yī)生的位置則安裝著一臺(tái)“三頭六臂”的機(jī)器人。通過小患者肚子上4個(gè)直徑僅有1厘米寬的戳卡,這臺(tái)達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人將手臂上安裝的超聲刀、無創(chuàng)抓鉗等操作設(shè)備探入他的體內(nèi),仔細(xì)精準(zhǔn)地實(shí)施著手術(shù)。

　　這樣頗具“賽博朋克感”的場景中,主刀醫(yī)生在哪?在手術(shù)室尋找一圈,才發(fā)現(xiàn)他原來正“貓”在操作臺(tái)的顯示器前,參考著屏幕上的3D影像,手腳并用地操縱著那臺(tái)達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人。

　　陸慧敏(左一)副教授團(tuán)隊(duì)正進(jìn)行手術(shù)

　　只見在他的操縱下,探照設(shè)備在腹腔確定了位置后,超聲刀分別切開了胃前、后壁及囊壁。接著吸引器開始工作,吸盡囊液,并清除胰腺壞死組織。隨后,機(jī)器手臂又操作著儀器將胃后壁與囊壁進(jìn)行吻合,將胃管放置囊腔內(nèi),縫合胃前壁……

　　手術(shù)過程有條不紊,術(shù)后復(fù)查CT則顯示患兒的胃囊壁吻合牢固、術(shù)區(qū)干凈。而這整個(gè)手術(shù)操作時(shí)間只有45分鐘左右,出血約10毫升,基本等于一個(gè)可樂瓶蓋的量,留在孩子體表的手術(shù)痕跡僅是5個(gè)大小約1厘米的小切口。

　　醫(yī)生+機(jī)器人“集眾家所長”幫小患者對抗胰腺假性囊腫

　　據(jù)介紹,這次醫(yī)生在達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人輔助下為小患者進(jìn)行“胰腺壞死組織清除、胰腺假性囊腫內(nèi)引流”是一種全新的手術(shù)嘗試,相關(guān)案例在國內(nèi)尚無報(bào)道。

　　對于本次小患者的病情,其實(shí)傳統(tǒng)應(yīng)對方式主要為用開腹、腹腔鏡或內(nèi)鏡超聲引導(dǎo)內(nèi)引流術(shù)進(jìn)行病變部位的清理、引流,但這三種手術(shù)方式對于兒童來說都具有一定缺陷。

　　其中,開腹手術(shù)切口大,不利于正處于生長發(fā)育階段的患兒的身心健康發(fā)展;腹腔鏡鏡頭無法旋轉(zhuǎn),需要一定的操作空間,患兒體型偏小,使這種手術(shù)的實(shí)施難度和在術(shù)中轉(zhuǎn)開腹的風(fēng)險(xiǎn)增大;內(nèi)鏡超聲引導(dǎo)下經(jīng)胃囊腫內(nèi)引流術(shù)盡管創(chuàng)口小,但因?yàn)橹荒芊湃胍粭l較細(xì)管道引流,存在引流不充分、胰腺殘余壞死感染等問題。

　　于是,醫(yī)院的專家們經(jīng)過充分的討論,并和小患者家人溝通后決定采取“醫(yī)生+達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人”這種新術(shù)式。

　　達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人機(jī)械臂映射醫(yī)生動(dòng)作示意圖

　　“這個(gè)達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人手臂模擬了人的手臂,但是它的旋轉(zhuǎn)的角度能達(dá)到540°,比腹腔鏡,甚至我們的手更靈活。”采訪中陸慧敏表示,使用機(jī)械臂輔助進(jìn)行手術(shù)除了有創(chuàng)口較小的優(yōu)點(diǎn)外,還能靈活地在小患者身體有限的空間內(nèi)進(jìn)行切口、放置胃管等更加精細(xì)、復(fù)雜的手術(shù)操作,幫助他更徹底地清除胰腺囊腫中的積液及壞死組織。

　　因此,本次為這位小患者嘗試的“醫(yī)生+達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人”的新型手術(shù)方式可以說是一定程度上匯集了開腹、腹腔鏡、內(nèi)鏡超聲引導(dǎo)內(nèi)引流術(shù)這三種傳統(tǒng)治療方式的優(yōu)點(diǎn)。

　　3個(gè)月適應(yīng)“超能”新肢體 最終實(shí)現(xiàn)“人機(jī)合一”

　　“有數(shù)據(jù)顯示,近年來,全球每年由達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人‘操刀’的手術(shù)已經(jīng)接近100萬臺(tái)。”陸慧敏說,雖然目前國內(nèi)將機(jī)器人運(yùn)用到胰腺假性囊腫的手術(shù)治療中尚屬新穎,但從世界范圍看,這種新工具已經(jīng)進(jìn)入到了幾乎所有外科領(lǐng)域,其中有半數(shù)集中在泌尿外科。

　　“實(shí)際上在所有外科里,達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人可能有非常好的應(yīng)用。它的優(yōu)勢一方面是實(shí)操量比較小,另一方面是相較于其他傳統(tǒng)開腹手術(shù)、腔鏡手術(shù),解剖會(huì)更加精細(xì)。”陸慧敏舉例,操縱機(jī)器手臂,外科醫(yī)生甚至能將一顆葡萄的表皮順利縫上,或是巧妙地折疊出千紙鶴。

　　醫(yī)生操作達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人機(jī)器臂縫葡萄(三倍速)

　　不過,機(jī)器臂畢竟不是長在醫(yī)生身上,用起來是否會(huì)沒有“原生配件”順心呢?

　　“使用到一定時(shí)間,就會(huì)有一種‘人機(jī)合一’的感覺。”陸慧敏回答,并表示在這套“機(jī)器巧手”的幫助下,手術(shù)工作或能更加順利地開展,“有了它,我一個(gè)人就可以同時(shí)‘使用’3～4個(gè)‘手臂’進(jìn)行很精細(xì)的手術(shù)。”“除了手上的操作裝置,操作臺(tái)下方還有可以踩踏的‘離合’,可以把鏡頭拉近拉遠(yuǎn),通過幾根手指就能控制多個(gè)機(jī)械臂,這種體驗(yàn)對手術(shù)醫(yī)生來說還是比較舒服的。”

　　此外,陸慧敏認(rèn)為醫(yī)護(hù)人員和達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人的磨合過程并不算困難復(fù)雜,一般外科醫(yī)生能在3個(gè)月左右上手,“對于有經(jīng)驗(yàn)的外科醫(yī)生來說,學(xué)習(xí)曲線可能會(huì)更短。”

　　醫(yī)生+達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人+5G等技術(shù) 挽救生命于千里之外

　　在這場“醫(yī)生+達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人”的手術(shù)過程中,主刀醫(yī)生除了不用觸碰到病人,甚至也無需直接看到病人,在醫(yī)生眼前的屏幕上,裸眼3D技術(shù)讓病人手術(shù)部位及周圍的情況纖毫畢現(xiàn)。以此類推,這類手術(shù)模式意味著主刀醫(yī)生不在病人旁邊也能操刀手術(shù)。

　　達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)組成(左)及手術(shù)場景示意圖(右)

　　“在機(jī)器人、5G通信等技術(shù)的支持下,目前已經(jīng)能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程手術(shù)。”陸慧敏說道。據(jù)以往報(bào)道,近年我國已在達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人的輔助下成功完成過多例主刀醫(yī)生和患者相隔數(shù)千公里的遠(yuǎn)程手術(shù)。近期,上海的專家團(tuán)就利用5G+AI超遠(yuǎn)程精準(zhǔn)國產(chǎn)機(jī)器人,為一位遠(yuǎn)在兩千公里之外的寧夏回族自治區(qū),子宮多發(fā)肌瘤合并貧血的患者順利完成了約兩個(gè)小時(shí)的腹腔鏡下手術(shù)。

　　可以想象,當(dāng)未來達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人得到普及,除了大城市的居民,一些偏遠(yuǎn)地區(qū)的人將也有機(jī)會(huì)享受到發(fā)達(dá)地區(qū)的高質(zhì)量醫(yī)療。不用長途跋涉到省會(huì)城市治病,專家名醫(yī)的會(huì)診、治療等都可能遠(yuǎn)程完成,“這種模式的手術(shù)對助手的要求也會(huì)降低,就算某些地方醫(yī)護(hù)人員的技術(shù)水平不高,也能很好地配合完成手術(shù)。”

　　未來:被賦予AI“靈魂”的機(jī)器助手將有更出色表現(xiàn)

　　聊到機(jī)器人,就不能不聯(lián)想到賦予它們“靈魂”的人工智能(AI)。未來,醫(yī)生的“機(jī)器人助手”可能被“注入靈魂”,發(fā)揮更多作用嗎?

　　陸慧敏告訴記者,雖然AI難以代替人類醫(yī)生,但它用在作為手術(shù)助手的機(jī)器人手臂上,能有一些不錯(cuò)的表現(xiàn)。他解釋,在手術(shù)的前、中、后期的許多核心決策都需要醫(yī)生結(jié)合經(jīng)驗(yàn)、學(xué)識、患者個(gè)人情況等多種因素給出,但手術(shù)中的很多步驟是可以用到AI進(jìn)行輔助、簡化的。

　　例如,輔助醫(yī)生判斷手術(shù)鉗里是否有重要血管、組織;自動(dòng)檢測醫(yī)生的一些操作是否失誤;時(shí)刻留意病人的生理體征,手術(shù)中的出血量等,這樣的實(shí)時(shí)“監(jiān)控”能讓醫(yī)生更好地把精力集中在手術(shù)最關(guān)鍵的位置。此外,記錄了手術(shù)全程的AI還能在術(shù)后為該手術(shù)進(jìn)行評價(jià),輔助醫(yī)生提高技術(shù),目前陸慧敏團(tuán)隊(duì)也在做類似的工作。

　　事實(shí)上,AI技術(shù)的確也已經(jīng)初步應(yīng)用到了機(jī)器臂上,“比如目前我們在操作的兩個(gè)機(jī)器臂如果碰到了一起,就會(huì)自動(dòng)提示并卡死,當(dāng)機(jī)械臂的頭端脫離了手術(shù)視野,它也會(huì)有反饋。”陸慧敏回憶。但AI賦能手術(shù)機(jī)械臂的進(jìn)程應(yīng)不會(huì)止步于此。

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