醫(yī)生在操作機(jī)器人。受訪者供圖

電影《超能陸戰(zhàn)隊(duì)》中，機(jī)器人大白能夠快速檢測(cè)人體的健康狀況，并提供治療，可謂最佳醫(yī)療伴侶。

今天，“機(jī)器人醫(yī)生”并非只存在于科幻故事或影視劇的想象中。

2015年初，廣東首臺(tái)達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人（下稱“達(dá)芬奇”）落戶中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院（下稱中山一院），作為第三代達(dá)芬奇外科手術(shù)機(jī)器人，在醫(yī)生的指揮下，它已“成功開(kāi)展”數(shù)十例腸胃、肝臟、膽胰、泌尿方面的手術(shù)。

“手術(shù)機(jī)器人具有高穩(wěn)定性和精準(zhǔn)度，超越了肉眼和人手的局限，且由機(jī)器人完成的手術(shù)創(chuàng)傷更小、失血更少，患者在術(shù)后恢復(fù)更快，愈合更好，能縮短住院時(shí)間?！闭f(shuō)到“達(dá)芬奇”的好處，用它做過(guò)十余臺(tái)手術(shù)的中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院膽胰外科主任殷曉煜教授如數(shù)家珍。

可他也坦言，機(jī)器人并非萬(wàn)能，一些復(fù)雜、疑難的手術(shù)，仍需要外科醫(yī)生以傳統(tǒng)的方式處理?！罢f(shuō)到底，手術(shù)機(jī)器人也是由醫(yī)生來(lái)操作的嘛！”

南方日?qǐng)?bào)記者 曹斯

實(shí)習(xí)生 李霄 何嘉憶

通訊員 彭福祥 李紹斌

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“達(dá)芬奇”做手術(shù)

“達(dá)芬奇”由外科醫(yī)生控制臺(tái)、床旁機(jī)械臂系統(tǒng)和成像系統(tǒng)三部分組成。其機(jī)械臂系統(tǒng)如同一只章魚(yú)，共有四條可實(shí)現(xiàn)540度旋轉(zhuǎn)的可交互式“操作臂”和“鏡頭臂”

哪怕10年前，殷曉煜也沒(méi)想過(guò)會(huì)用機(jī)器人給病人做手術(shù)。如今，他成為廣東最早嘗鮮的醫(yī)生之一。

2015年初，中山一院引進(jìn)廣東首臺(tái)達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人，受到專家歡迎?！耙郧拔覀兛偭w慕國(guó)外有先進(jìn)的醫(yī)療設(shè)備，現(xiàn)在我們也往前邁進(jìn)一步了。”殷曉煜說(shuō)。

在香港達(dá)芬奇機(jī)器人腹腔鏡培訓(xùn)中心學(xué)習(xí)培訓(xùn)后，殷曉煜正式開(kāi)啟了與“達(dá)芬奇”并肩作戰(zhàn)的歷程。

前不久，殷曉煜接收了一位胰腺體尾部長(zhǎng)有腫瘤的50歲男性患者。該患者患有糖尿病，經(jīng)CT檢測(cè)，腫瘤初步判斷良性，直徑達(dá)7厘米。

“他的脾臟血管被腫瘤壓迫得很?chē)?yán)重，腫瘤與脾靜脈、脾動(dòng)脈粘連得很緊密，需要將胰體尾和脾臟連帶腫瘤一并切除?！痹谶^(guò)去，殷曉煜會(huì)給這位患者做傳統(tǒng)開(kāi)腹手術(shù)，手術(shù)切口會(huì)達(dá)到二三十厘米，“創(chuàng)傷大，意味著感染幾率也會(huì)比較大?！?/p>

那能否選擇微創(chuàng)腹腔鏡手術(shù)？

“是可以的。不過(guò)胰腺屬腹腔后的臟器，組織很軟，且與周邊器官關(guān)系復(fù)雜，傳統(tǒng)腹腔鏡器械頭端都是固定的，應(yīng)用起來(lái)不夠靈活，這樣會(huì)增加手術(shù)難度?！鄙钏际鞈]后，殷曉煜打算用“達(dá)芬奇”試試。

“達(dá)芬奇”手術(shù)機(jī)器人是一款可以輔助醫(yī)生進(jìn)行外科微創(chuàng)手術(shù)的機(jī)器人系統(tǒng)。不同于人形機(jī)器人，“達(dá)芬奇”的設(shè)計(jì)注重功用而非仿形，它由外科醫(yī)生控制臺(tái)、床旁機(jī)械臂系統(tǒng)和成像系統(tǒng)三部分組成。其機(jī)械臂系統(tǒng)如同一只章魚(yú)，共有四條可實(shí)現(xiàn)540度旋轉(zhuǎn)的可交互式“操作臂”和“鏡頭臂”。

“這次切除胰腺體尾腫瘤手術(shù)，我們動(dòng)用了‘達(dá)芬奇’的四條‘手臂’：三條操作臂和一條鏡頭臂?！币髸造系仍诨颊吒共块_(kāi)了五個(gè)1厘米左右的切口，“三個(gè)供機(jī)械臂進(jìn)入體內(nèi)，一個(gè)提供給鏡頭臂，余下的一個(gè)為助手孔，由助手操作輔助器械，切除的標(biāo)本從助手孔取出”。

操作臂的設(shè)計(jì)精細(xì)到關(guān)節(jié)，能完成上下、前后、自由運(yùn)動(dòng)與仿真手腕的左右、旋轉(zhuǎn)、開(kāi)合、末端關(guān)節(jié)彎曲共七種動(dòng)作，它的四個(gè)金屬連接端相當(dāng)于機(jī)器人的“手指”，可根據(jù)手術(shù)需要安裝手術(shù)刀、鉗子、縫針器等器械。

手術(shù)過(guò)程中，殷曉煜坐在手術(shù)無(wú)菌區(qū)之外的操控臺(tái)上，眼前的顯示器呈現(xiàn)放大了10倍的三維立體高清影像，使他能清晰地關(guān)注到手術(shù)視野中的每一個(gè)細(xì)節(jié)。

他雙手控制兩個(gè)指套式手柄，“手柄可感應(yīng)醫(yī)生的手部動(dòng)作，再等比例轉(zhuǎn)換成機(jī)械臂的同步精細(xì)操作。”殷曉煜的腳也不閑著，通過(guò)操控臺(tái)下方的腳踏板調(diào)整機(jī)械臂的遠(yuǎn)近位置、調(diào)節(jié)鏡頭的焦距。

就這樣，他調(diào)動(dòng)雙手雙腳，發(fā)出移動(dòng)、捏夾、提拉、打結(jié)等動(dòng)作指令，猶如“隔空取物”。“如果將這臺(tái)手術(shù)比作一場(chǎng)戰(zhàn)役，醫(yī)生就是在后方運(yùn)籌帷幄、發(fā)號(hào)施令的指揮官，而機(jī)器人就是在前線沖鋒陷陣、配合操作的士兵。”殷曉煜如此打比方。

在他的指揮下，“達(dá)芬奇”很靈巧地完成了這項(xiàng)手術(shù)，病人也恢復(fù)得很快。

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機(jī)器人的長(zhǎng)處

“機(jī)器人醫(yī)生”具有更高的精準(zhǔn)性與穩(wěn)定性，手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)更低、創(chuàng)傷更小、出血更少，患者恢復(fù)更快

有人說(shuō)，與傳統(tǒng)開(kāi)腹手術(shù)相比，手術(shù)機(jī)器人突出特點(diǎn)之一是微創(chuàng)。然而，普通腹腔鏡手術(shù)的特色也是微創(chuàng)，手術(shù)機(jī)器人究竟獨(dú)特在哪兒？

“普通腹腔鏡提供的視野范圍和操作器械的手方向相反，手術(shù)時(shí)需與視覺(jué)反向操作；而且器械活動(dòng)的自由度少，手部震顫被放大，完成精細(xì)分離、縫合、吻合等操作很困難?！币髸造险f(shuō)，為克服腹腔鏡手術(shù)的不足，科學(xué)家開(kāi)始探索更為精細(xì)的微創(chuàng)技術(shù)。

1994年，美國(guó)Computer Motion公司成功研制伊索（AESOP）持鏡機(jī)器人。它能實(shí)現(xiàn)比人為控制更精確、更一致的鏡頭運(yùn)動(dòng)，為醫(yī)生提供直接、穩(wěn)定的視野，由此邁出了機(jī)器人微創(chuàng)手術(shù)系統(tǒng)研發(fā)的關(guān)鍵一步。兩年后，該公司推出宙斯（ZEUS）遙操作機(jī)器人外科手術(shù)系統(tǒng)，用于微創(chuàng)手術(shù)。

1999年1月9日，美國(guó)Intuitive Surgical公司成功開(kāi)發(fā)出達(dá)芬奇（Da Vinci）外科手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)，該系統(tǒng)是以微創(chuàng)的方式輔助復(fù)雜外科手術(shù)，2000年被美國(guó)藥監(jiān)局正式批準(zhǔn)投入使用認(rèn)證，這也是全球首套可以在腹腔手術(shù)中使用的機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)。

此后，“達(dá)芬奇”逐漸風(fēng)靡全球。

中國(guó)在2006年引進(jìn)了第一臺(tái)達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人。如今，它被用于外科大部分領(lǐng)域的微創(chuàng)治療，包括成人和兒童的普通外科、胸外科、泌尿外科、婦產(chǎn)科、頭頸外科以及心臟手術(shù)等。

中山一院婦科主任姚書(shū)忠教授對(duì)“達(dá)芬奇”的突出表現(xiàn)也深有感觸：“普通微創(chuàng)手術(shù)需要一個(gè)專門(mén)的扶鏡手，而機(jī)器人手術(shù)則減省了這一人力。更重要的是，操作臂的穩(wěn)定性和精確性，過(guò)濾了手臂自然抖動(dòng)現(xiàn)象，降低了手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。”

不僅如此，相較于傳統(tǒng)腹腔鏡的三倍二維視圖，機(jī)器人能顯示放大了十倍的高清立體影像，使人體的微小血管和神經(jīng)組織等一目了然，便于主刀醫(yī)生辨認(rèn)結(jié)構(gòu)、把握距離，提高了精準(zhǔn)度?！耙舱虼?，國(guó)外有很多小兒外科的手術(shù)就是用機(jī)器人來(lái)做的。”殷曉煜說(shuō)。

“達(dá)芬奇”還解放了術(shù)中的醫(yī)生。

“傳統(tǒng)的手術(shù)方式，醫(yī)生需要長(zhǎng)時(shí)間的低頭站立，對(duì)醫(yī)生來(lái)說(shuō)是極大的體力負(fù)擔(dān)，而有了手術(shù)機(jī)器人，主刀醫(yī)生只需坐在操控臺(tái)操作即可，避免了長(zhǎng)期站立帶來(lái)的疲勞感?！币?shū)忠認(rèn)為，醫(yī)生狀態(tài)好，也提高了手術(shù)的安全性。

與普通腹腔鏡相比，“達(dá)芬奇”也可讓醫(yī)生更快上手。

“腹腔鏡手術(shù)的學(xué)習(xí)期很長(zhǎng)，因?yàn)橐?xí)慣3D到2D的轉(zhuǎn)換，對(duì)抗視覺(jué)反向操作；而手術(shù)機(jī)器人提供的3D視角更貼合實(shí)際手術(shù)情況，有真實(shí)的立體感，就像平時(shí)開(kāi)刀一樣?！痹谝髸造峡磥?lái)，胰體尾腫瘤、胰頭腫瘤、胰腺中段切除、胰腸吻合、膽管腫瘤、膽總管囊腫等手術(shù)都可用機(jī)器人來(lái)做，“這些手術(shù)或是腫瘤與血管的粘連較為復(fù)雜，或是需要縫合的部位較多，用普通腹腔鏡就會(huì)比較困難”。

在姚書(shū)忠精通的婦科領(lǐng)域，“達(dá)芬奇”能有出色表現(xiàn)的手術(shù)包括宮頸癌、子宮內(nèi)膜癌、子宮脫垂等，“機(jī)器人做子宮內(nèi)膜癌的手術(shù)甚至比開(kāi)腹手術(shù)效果更好，因?yàn)闄C(jī)械手遠(yuǎn)比人手更能進(jìn)入盆腔深部，更便于手術(shù)切除”。

如今，“達(dá)芬奇”被用于外科大部分領(lǐng)域的微創(chuàng)治療，包括成人和兒童的普通外科、胸外科、泌尿外科、婦產(chǎn)科、頭頸外科以及心臟手術(shù)等。

3

機(jī)器人非萬(wàn)能

一些復(fù)雜、疑難的手術(shù)，機(jī)器人操作起來(lái)較為困難，仍需要外科醫(yī)生以傳統(tǒng)的方式處理

手術(shù)機(jī)器人百般好，它能否取代外科醫(yī)生？

“機(jī)器人做手術(shù)是以傳統(tǒng)外科醫(yī)生的手術(shù)為基礎(chǔ)，只有外科醫(yī)生開(kāi)腹能做的手術(shù)才能采用機(jī)器人來(lái)做?！币髸造险f(shuō)，機(jī)器人只是完成手術(shù)過(guò)程的一項(xiàng)工具，不僅如此，一些復(fù)雜、疑難的手術(shù)，機(jī)器人操作起來(lái)較為困難，仍需要外科醫(yī)生以傳統(tǒng)的方式處理。

殷曉煜舉例，有些患者體內(nèi)巨大腫瘤直徑達(dá)幾十厘米，“機(jī)器人做手術(shù)需要一定空間施展，面對(duì)如此大的腫瘤，空間不足；即使機(jī)器人將腫瘤切除了，還要考慮如何將巨大的腫瘤取出來(lái)，那也必須開(kāi)一道大的口子”。

專家也普遍認(rèn)為，坐在操控臺(tái)上時(shí)壓力一點(diǎn)兒不比親手操刀小。

“操作手柄的每個(gè)細(xì)微動(dòng)作都不容大意，因?yàn)槲以趺磩?dòng)機(jī)械臂就怎么動(dòng)，沒(méi)有重來(lái)的機(jī)會(huì)?！痹谝髸造峡磥?lái)，這跟親手摸著病人的身體來(lái)做手術(shù)完全是兩回事?！皞鹘y(tǒng)手術(shù)可感受到患者身體組織的質(zhì)地、彈性，而機(jī)械臂缺少觸覺(jué)反饋體系，醫(yī)生使用多大的力度完全靠經(jīng)驗(yàn)以及視覺(jué)上的判斷，比如手術(shù)中最基本的縫針打結(jié)，要判斷結(jié)是否打緊，只能靠眼睛看?！?/p>

此外，手術(shù)中可能出現(xiàn)的突發(fā)狀況更需要有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生來(lái)應(yīng)對(duì)?！耙虼?，使用機(jī)器人做手術(shù)對(duì)主刀醫(yī)生的要求更高，醫(yī)生不僅要有豐富的傳統(tǒng)外科手術(shù)經(jīng)驗(yàn)，能夠?qū)馄蕝^(qū)域的組織了如指掌，還要十分熟練地操作機(jī)器人?！币髸造险f(shuō)。

相關(guān)

“達(dá)芬奇”的進(jìn)階

2006年底，中國(guó)引進(jìn)了第一臺(tái)達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人，至今全國(guó)已有30多臺(tái)，美國(guó)的數(shù)量則達(dá)到2000多臺(tái)，使用機(jī)器人做手術(shù)已成趨勢(shì)。

“達(dá)芬奇”也在不斷更新?lián)Q代。目前國(guó)內(nèi)使用的手術(shù)機(jī)器人均為第三代達(dá)芬奇Si系統(tǒng)，而在2014年，美國(guó)Intuitive Surgical公司發(fā)布了旗下機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)的第四代產(chǎn)品――達(dá)芬奇Xi系統(tǒng)。

殷曉煜介紹，相較于第三代，第四代達(dá)芬奇更小型，結(jié)構(gòu)更精細(xì)，為手術(shù)提供了更好的靈活度。此外，第三代機(jī)器人的鏡頭臂只能從肚臍下開(kāi)孔進(jìn)入，新一代的鏡頭臂可從任何部位進(jìn)入體內(nèi)，且內(nèi)窺鏡可以拆卸連接到任何一個(gè)機(jī)械臂上，手術(shù)視野更加廣闊。

“第四代最大的特點(diǎn)是設(shè)計(jì)更加人性化。”殷曉煜表示，達(dá)芬奇Xi系統(tǒng)四個(gè)器械臂的可旋轉(zhuǎn)支架設(shè)計(jì)，使其可旋轉(zhuǎn)到身體的任何部位，如果醫(yī)生認(rèn)為有必要，這四個(gè)器械臂還可以取出再重新植入體內(nèi)。

此外，達(dá)芬奇Xi系統(tǒng)與手術(shù)床是配套的，可隨時(shí)根據(jù)手術(shù)需要變換病人的體位?！拔覀儸F(xiàn)在使用的第三代系統(tǒng)，手術(shù)過(guò)程中病人只能保持同一個(gè)體位?！币髸造咸寡裕乱淮鷻C(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)問(wèn)世，將解決前幾代系統(tǒng)的一些問(wèn)題，幫助外科醫(yī)生完成更為復(fù)雜的手術(shù)。

他也憧憬，未來(lái)的機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)增加觸覺(jué)反饋系統(tǒng)，以彌補(bǔ)主刀醫(yī)生只通過(guò)視覺(jué)判斷手術(shù)情況的不足，進(jìn)一步提高手術(shù)精準(zhǔn)度。

參考文獻(xiàn)

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