將來還需要外科醫生么?
2014 年以來,隨著國家衛計委批准多家大型醫院購買手術機器人的申請,全國手術機器人的的配置數量達到一個高峰,隨之而來的是外科醫生的興奮、新聞媒體的熱捧和醫療器械產業的狂歡。
那麼到底什麼是手術機器人?它到底有何神奇之處?有了手術機器人還需要外科醫生嗎?這到底是是一場炒作還是又一次外科技術革命的到來?
手術機器人前世今生美劇「神盾局特工」的熱播,讓很多人對「神盾局」心馳神往。神盾局在現實世界當然不存在,但美國國防部的確有一個類似的機構:DARPA,國防部高級研究計劃局。DARPA 專門從事最尖端科技的研究,手術機器人最早即來源於該機構。想像一下,在人類遠征宇宙的勇敢旅程中,太空船里的宇航員突然生病急需手術,而地球上的外科醫生卻鞭長莫及,最好的解決辦法就是遠程醫療;在戰場上,很多傷員都沒有來得及從戰地轉移到醫院即犧牲,如果能有一台遙控設備可以現場手術將會挽救多少人的生命。
基於以上需求,美國宇航局和軍方合作開始研發可以進行遠程醫療的手術機器人。手術機器人一共有三代產品:簡單的持鏡機器人、早期的手術操作機器人、充分結合了美國宇航局及眾多研究機構先進技術開發的新一代機器人手術系統。
手術機器人是什麼?機器人手術系統是一種高級機器人平台,其理念是使用微創的方法,實施複雜的外科手術。主要由三個部分組成:外科醫生控制台、床旁機械臂系統及成像系統。實施手術時外科醫生不與病人直接接觸,通過三維視覺系統和動作定標系統操作控制,醫生手臂、手腕和手指的動作通過感測器在計算機中記錄下來,並同步翻譯給機器手臂,機械手臂的前端安裝各種特殊的手術器械模擬外科醫生的技術動作,完成手術操作。
外科醫生控制台
外科醫生控制台(Surgeon Console)是外科手術機器人的控制中心。主刀醫生坐在控制台中,位於手術室無菌區之外,使用雙手(通過操作兩個主控制器)及腳(通過腳踏板)來控制器械和一個三維高清內窺鏡。正如在立體目鏡中看到的那樣,手術器械尖端與外科醫生的雙手同步運動。
床旁機械臂系統
床旁機械臂系統(Patient Cart)是外科手術機器人的操作部件,包括器械臂和攝像臂。助手醫生在無菌區內的床旁機械臂系統邊工作,負責更換器械和內窺鏡,協助主刀醫生完成手術。為了確保患者安全,助手醫生比主刀醫生對床旁機械臂系統具有更高優先控制權,怎麼樣,讀到這裡,常常作為助手的你是不是感覺暗爽。
成像系統
成像系統(Video Cart)內裝有外科手術機器人的處理器及圖像處理設備,在手術過程中位於無菌區外。手術機器人的內窺鏡為高解析度 3D 鏡頭,對手術視野具有 10 倍以上的放大作用。在做手術轉播的時候,參觀者也可以帶著 3D 眼鏡觀看手術,是不是有種進電影院看大片的感覺!
手術機器人有何神奇之處?
與傳統的開放手術或腔鏡手術方式相比,機器人手術有何神奇之處?簡單來說,手術機器人系統具有如下明顯優點:
(1)提供主刀醫師高清晰、立體的手術視野,符合人類工程學,讓醫師擁有和人眼一樣的立體式感覺,可以清晰準確地進行組織定位和器械操作。
(2)模擬手腕手術器械可以模擬人的手指的靈活度,同時消除不必要的顫動,所以手術器械完全達到人手的靈活度和準確度,可以進行人手不能觸及的狹小空間的精細手術操作。
(3)醫師使用含手腳操作裝置的醫師控制台,操控精密機器手臂及 3D 攝影內視鏡,操作方式完全尊重醫師開放手術操作方式,不需要長時間的培訓和學習。
(4)一個主刀醫師就可以完成一個電視腔鏡手術團隊的全部工作,減少了主刀醫師和其他手術團隊成員的配合,更容易實現主刀醫師的意圖。
(5)主刀醫師採取坐姿進行系統操作,舒適的坐勢有利於長時間複雜的手術,而且延長了主刀醫師的手術生命。
(6)遠程醫療是手術機器人的研發初衷,也是理論上的最大優點。早在 2001 年時,美國的醫療團隊即通過遠程控制,橫跨大西洋為一位法國的患者成功進行了手術。但這一優勢要在中國發揮的話,網路運營上還需要再給力一點,手術時可容不得半點網路延遲。
最近網路上很紅火的各國醫生拿著手術機器人玩各種遊戲的視頻,剝葡萄皮的、畫畫的、折飛機的… …不一而足,充分展示了手術機器人的靈活精巧。我可以很負責任的告訴你,只要你本身掌握了以上各種遊戲技能,經過簡單的機器人訓練,你也可以辦的到,說不定藉助靈活的機械臂你還可以做得更好。當然,前提條件是你得先說服院長把這個大玩具給買回來。
患者從這種新手術方式更是受益良多,切口變小、康復時間縮短、住院天數減少。綜合起來,使用手術機器人系統讓複雜的微創手術變得如例行手術一般的簡單,大大擴大微創手術應用範圍。滿足了外科追求卓越的目標,能夠達到更接近理想的手術效果、更小的創傷和更大的患者適用範圍。
機器人手術有何不足?什麼,如此高科技的機器人竟然還有不足?
記得以前臨床實習的時候,開胸或開腹後,很多老教授喜歡仰頭看天,把手往胸腔或腹腔摸一摸。這個時候大家都很緊張的看著教授的面部,如果面露難色、輕輕搖頭,那就估計手術不好做了;要麼面色輕鬆、表情堅定,那就說明手術有把握。這個環節每每讓我對主刀老師的敬仰如滔滔江水連綿不絕,師傅一出手就知有沒有啊!確實,很多有經驗的外科醫生可以根據病變的質地、大小、範圍等,對患者病情做出準確的評估。隨著手術機器人的應用,這一手絕活兒就無用物之地了:別說打的那幾個孔太小伸不進一隻手,關鍵是主刀醫生人都在不在台上啊。
再有就是比如心臟手術在主動脈壁上做荷包縫合時,進針要不淺不深,恰到好處時應該是針尖在動脈壁組織間緩慢潛行,手腕可以感覺到微小但均勻的阻力;如果輕飄飄的那說明縫淺了,不牢靠;要是有落空感就說明縫深了,容易出血。這種微妙的手感需要外科醫生無數次的練習才能獲得,對手術順利進行不可或缺。但由於手術機器人系統缺乏力回饋系統,操作的深淺輕重全憑視覺,確實帶來很大不便。
當然目前限制手術機器人在國內應用最大的還是一個字,貴!前期購買機器人及相關配套設施,起碼要投入兩千到三千萬,每年還有過百萬的維護費用。最貴的是手術耗材,以手術器械為例,均為機器人專用而且被限定了使用次數,平均下來每台機器人手術要比常規手術貴 30% 到 40% 左右。
手術機器人適用範圍手術機器人的應用範圍非常廣泛,應用得較廣泛的是泌尿外科、心胸外科、腹部外科和婦產科。就心胸外科而言,幾乎涵蓋了所有的心胸外科手術,如冠脈搭橋術、瓣膜成形或置換術、房間隔缺損術等等,全腔內不停跳搭橋手術和二尖瓣成形術是手術機器人在心胸外科開展的代表手術。
有了手術機器人還需要外科醫生嗎?看了電影「普羅米修斯」或「極樂世界」的朋友肯定對裡面的自動手術裝備印象深刻。目前的手術機器人還需要外科醫生操作,而且外科醫生還得接受專門的訓練。訓練流程的第一步是自行學習配套的全英文視頻課程。上完全部的課程後通過測試,即可獲得一個培訓合格的證書。當然,這還只是第一步,拿到證書後再去相關的培訓中心接受進一步的培訓,內容包括理論學習及實踐操作,除了模型練習以外,還要在活的豬身上進行手術實戰練習哦。培訓合格以後你就有了自己的授權碼,可以登錄手術機器人進行操作了。
當然手術的順利完成除了上述的訓練以外,最重要的還是要依賴外科醫生的專業知識和技能。
手術機器人前景及未來有數據顯示,截至 2014 年底,全世界範圍內手術機器人系統共裝機三千多台,美國 2 153 台,歐洲 499 台,亞洲 322 台,亞洲的手術機器人主要集中在日本和韓國。當然,隨著今年國家一次性批准三十餘家醫院引起手術機器人,中國大有趕超的勢頭。
目前中國市場上的手術機器人以進口為主,但國內也有公司研發手術機器人,據說谷歌公司也在研究下一代的手術機器人。相信隨著機器人應用的普及及技術壟斷的打破,其應用成本會不斷下降。
從傳統開放式手術到腔鏡輔助微創手術是一次巨大的外科技術飛躍,機器人手術是否引領著下一次的外科技術革新還言之尚早。但由於手術機器人具有微創、靈活、遠程醫療等方面的巨大優勢,隨著技術的進一步發展和改良,其應用一定會越來越廣泛。
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