原標(biāo)題：手術(shù)室里的“硬科技”

西安市人民醫(yī)院（西安市第四醫(yī)院）婦產(chǎn)醫(yī)院院長(zhǎng)、教授陳必良（右一）為患者進(jìn)行腹腔鏡機(jī)器人輔助下宮頸癌根治手術(shù)。 受訪者供圖

今年以來(lái)，ChatGPT火爆全網(wǎng)，使人工智能等前沿技術(shù)備受矚目。如何利用人工智能等前沿技術(shù)為產(chǎn)業(yè)賦能，受到更多方面的廣泛關(guān)注。

事實(shí)上，近年來(lái)，醫(yī)工交叉成果的應(yīng)用價(jià)值已逐步顯現(xiàn)，精準(zhǔn)微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人、3D打印、AI輔助影像識(shí)別與診斷等，均已在臨床上得到應(yīng)用，加速了醫(yī)療行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，患者接受度也越來(lái)越高。日前，記者走訪了省內(nèi)多家醫(yī)院，探訪前沿技術(shù)推動(dòng)醫(yī)工交叉創(chuàng)新成果應(yīng)用、造福更多患者的故事。

機(jī)器人成為“主刀醫(yī)生”

“瞧，這是機(jī)器人給咱種的牙。時(shí)間短、效果好，手術(shù)十分順利。”4月16日，78歲的黃愛(ài)蓮（化名）告訴記者，10天前，她在空軍軍醫(yī)大學(xué)口腔醫(yī)院數(shù)字化口腔醫(yī)學(xué)中心接受了自主式種植牙機(jī)器人為她施行的手術(shù)。機(jī)器人為她精準(zhǔn)植入了一顆種植體，修復(fù)了36牙（左下頜第一磨牙）。

“黃愛(ài)蓮的36牙已缺失3年。術(shù)前，我們?cè)谲浖羞M(jìn)行了種植方案規(guī)劃。手術(shù)開(kāi)始后，醫(yī)生發(fā)出指令，機(jī)器人機(jī)械臂前端自主進(jìn)入患者口腔，在醫(yī)生監(jiān)控下根據(jù)預(yù)先規(guī)劃的方案，精準(zhǔn)植入種植體。整個(gè)手術(shù)過(guò)程僅耗時(shí)10分鐘?！睌?shù)字化口腔醫(yī)學(xué)中心主任白石柱介紹。

這臺(tái)“神奇”的機(jī)器人正是中國(guó)工程院院士、空軍軍醫(yī)大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院教授趙銥民團(tuán)隊(duì)與北京航空航天大學(xué)機(jī)器人研究所合作研究，于2017年研發(fā)的全球首臺(tái)具有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的自主式種植牙機(jī)器人。據(jù)介紹，該研究成果綜合應(yīng)用機(jī)器視覺(jué)、力學(xué)傳感和微型模塊化機(jī)器人等技術(shù)，破解了“臨床隨動(dòng)”、“醫(yī)生手感”、精準(zhǔn)定位、全程自主手術(shù)等多個(gè)難題。

據(jù)介紹，自主式種植牙機(jī)器人由軟件系統(tǒng)、視覺(jué)系統(tǒng)和力伺服系統(tǒng)組成，分別相當(dāng)于醫(yī)生的大腦、眼睛和手。軟件系統(tǒng)可根據(jù)患者的具體病情，制定相應(yīng)種植規(guī)劃；視覺(jué)系統(tǒng)和力伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了術(shù)中全程導(dǎo)航與機(jī)器人自主控制，能在空間狹小的口腔內(nèi)靈活完成手術(shù)操作，提高了手術(shù)精度。同時(shí)，自主式種植牙機(jī)器人技術(shù)還能與 3D 打印技術(shù)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)植入后的即刻義齒修復(fù)。

白石柱介紹，傳統(tǒng)的人工種植牙技術(shù)雖然相對(duì)成熟，但受限于醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，手術(shù)效果較大程度上依賴于醫(yī)生個(gè)人主觀因素。同時(shí)，由于口腔內(nèi)空間狹小，有些區(qū)域難以直視，醫(yī)生有操作困難，會(huì)影響治療效果。特別是在多顆牙種植時(shí)，人為誤差會(huì)導(dǎo)致位置偏差、角度偏差，難以實(shí)現(xiàn)即刻修復(fù)?！笆止しN植方式，即使是經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)生誤差也在2毫米左右，而自主式種植牙機(jī)器人誤差在0.3毫米至0.5毫米，具有精準(zhǔn)、高效、微創(chuàng)、安全等優(yōu)點(diǎn)，并且降低了手術(shù)難度，提高了手術(shù)效果?！彼f(shuō)。

自主式種植牙機(jī)器人于2020年9月通過(guò)國(guó)家藥品監(jiān)督管理局創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審查，于2021年9月獲得國(guó)家藥品監(jiān)督管理局頒發(fā)的第三類醫(yī)療器械注冊(cè)證和生產(chǎn)許可證。截至目前，全國(guó)已有100余家醫(yī)院及口腔診所引進(jìn)了趙銥民團(tuán)隊(duì)的自主式種植牙機(jī)器人，完成了1000余例缺牙患者的治療。據(jù)統(tǒng)計(jì)，所有種植體均安全、精準(zhǔn)地植入。

“口腔疾患是影響人民健康和生活質(zhì)量的重要疾病之一?！卑资f(shuō)，“我們數(shù)字化中心以國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為依托，將手術(shù)機(jī)器人、光學(xué)印模、3D打印、人工智能等先進(jìn)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于口腔診療中，努力構(gòu)建多學(xué)科交叉融合的口腔臨床醫(yī)學(xué)中心，創(chuàng)造更多原創(chuàng)的先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備，更好服務(wù)患者，為他們減輕痛苦和煩惱?！?/p>科技為醫(yī)生當(dāng)“最強(qiáng)輔助”

3月17日，“達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人中國(guó)婦科臨床手術(shù)教學(xué)示范中心”落戶西安市人民醫(yī)院（西安市第四醫(yī)院）。據(jù)介紹，該院婦科機(jī)器人手術(shù)開(kāi)展以來(lái)，已多次施行高難度子宮切除術(shù)、深部子宮內(nèi)膜異位癥手術(shù)、宮頸癌根治術(shù)等婦科惡性腫瘤手術(shù)。機(jī)器人操作更加精準(zhǔn)、穩(wěn)定，患者術(shù)后恢復(fù)快、并發(fā)癥發(fā)生率低。

“我們實(shí)施腹腔鏡下機(jī)器人輔助手術(shù)治療婦科疑難雜癥，就是希望以最小的創(chuàng)傷、最少的收費(fèi)，取得最好的治療效果，讓病人受益?！比驄D產(chǎn)科學(xué)領(lǐng)域首個(gè)“達(dá)芬奇手術(shù)特殊貢獻(xiàn)獎(jiǎng)”獲得者、西安市人民醫(yī)院（西安市第四醫(yī)院）婦產(chǎn)醫(yī)院院長(zhǎng)、教授陳必良說(shuō)。

陳必良介紹，機(jī)器人放大倍數(shù)大、手術(shù)操作空間和角度大，便于手術(shù)。同時(shí)，與傳統(tǒng)手術(shù)需站著操作相比，利用手術(shù)機(jī)器人進(jìn)行手術(shù)時(shí)，醫(yī)生坐在遠(yuǎn)處的工作臺(tái)根據(jù)機(jī)械臂的“實(shí)時(shí)偵查畫面”便可進(jìn)行手術(shù)，操作起來(lái)也更加平穩(wěn)、精準(zhǔn)。自從在國(guó)內(nèi)率先系統(tǒng)開(kāi)展婦產(chǎn)科達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)以來(lái)，陳必良已完成各類達(dá)芬奇機(jī)器人輔助下婦科惡性腫瘤根治手術(shù)3000余例，為婦科腫瘤患者提供了更加安全、精細(xì)、高效的微創(chuàng)醫(yī)療服務(wù)。

今年3月，陳必良接診了一位來(lái)自山西的患者。該患者的超聲檢查結(jié)果顯示：左側(cè)附件區(qū)血管內(nèi)可見(jiàn)約4.7厘米×0.8厘米條狀低回聲，并伴明顯的血流信號(hào)。陳必良考慮其患血管內(nèi)平滑肌瘤?！罢麄€(gè)病灶就像一根‘臘腸’，占據(jù)了患者血管。手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)極大。因?yàn)檠茈[藏在骨盆底層的肌肉里面，難以定位，大出血風(fēng)險(xiǎn)高。業(yè)內(nèi)，我們把這個(gè)區(qū)域稱為‘狼窩’，一般不敢輕易觸及?！标惐亓颊f(shuō)。

綜合評(píng)估了手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)及并發(fā)癥，在與患者及家屬溝通后，陳必良決定為該患者進(jìn)行“機(jī)器人腹腔鏡下盆底血管內(nèi)平滑肌瘤切除術(shù)+左側(cè)卵巢血管切除術(shù)+廣泛腸粘連松解術(shù)”。

“患者術(shù)中情況并不樂(lè)觀，病灶隱藏極深?！标惐亓冀榻B，在手術(shù)機(jī)器人的輔助下，他們才最終得以找到并清除了所有病灶。患者術(shù)后恢復(fù)良好，已經(jīng)出院。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅在3月份，類似這樣的高難度機(jī)器人輔助手術(shù)陳必良團(tuán)隊(duì)已經(jīng)完成了20余臺(tái)?！跋乱徊剑覀儗⒎e極探索利用國(guó)產(chǎn)機(jī)器人開(kāi)展5G遠(yuǎn)程手術(shù)，創(chuàng)新機(jī)器人手術(shù)技術(shù)，造福更多患者?！标惐亓颊f(shuō)。

3D打印為健康成長(zhǎng)護(hù)航

“孩子最近飲食都正常吧？發(fā)育狀況咋樣？”4月12日，西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院骨二科主任李浩鵬通過(guò)視頻連線，回訪了6歲的脊柱側(cè)凸畸形患者小明（化名）。小明的媽媽答復(fù)孩子活動(dòng)及發(fā)育正常，李浩鵬鼓勵(lì)孩子和家長(zhǎng)堅(jiān)持治療，為后續(xù)矯正手術(shù)打好基礎(chǔ)。

據(jù)介紹，去年4月，李浩鵬接診了小明。當(dāng)時(shí)，孩子脊柱側(cè)凸已經(jīng)3年，對(duì)心肺形成了不同程度的壓迫。同時(shí)，由于病癥影響，孩子長(zhǎng)期飲食攝入量偏少，從而導(dǎo)致其身高、體重都較正常兒童要低很多。

“我們檢查發(fā)現(xiàn)，小明脊柱上有腰彎和胸彎兩個(gè)大的彎曲畸形，其中胸彎的角度近60度。而在醫(yī)學(xué)專業(yè)上，大于45度就需要進(jìn)行手術(shù)干預(yù)?！崩詈迄i說(shuō)。通過(guò)觀察其他醫(yī)學(xué)指標(biāo)，李浩鵬團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)小明還有較大生長(zhǎng)潛力，如果進(jìn)行固定矯形手術(shù)，會(huì)嚴(yán)重影響孩子的生長(zhǎng)發(fā)育。

如何既能有效矯正脊柱畸形，還能保持脊柱的生長(zhǎng)能力，是整個(gè)脊柱外科領(lǐng)域治療早發(fā)性脊柱側(cè)凸面臨的一大難題?！澳壳埃t(yī)學(xué)界解決這個(gè)難題最合理的方法是進(jìn)行生長(zhǎng)棒脊柱側(cè)彎矯形手術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是在矯正脊柱側(cè)彎的同時(shí)，還可以最大程度釋放孩子的生長(zhǎng)潛力，直至生長(zhǎng)發(fā)育完全停止，屬于一種部分非融合技術(shù)?！苯淮蠖皆汗嵌聘敝魅吾t(yī)師臧全金說(shuō)。

臧全金介紹，生長(zhǎng)棒是固定在脊柱一側(cè)或兩側(cè)的可以調(diào)節(jié)長(zhǎng)度的固定棒。醫(yī)生會(huì)選擇用鉤子、螺釘或鋼絲等合適的器械，將生長(zhǎng)棒連接到脊柱彎曲部位的上方和下方，從而矯正一部分脊柱側(cè)凸，幫助彎曲的脊柱變得更直、更長(zhǎng)。隨著患兒的成長(zhǎng)發(fā)育，生長(zhǎng)棒還可以通過(guò)調(diào)節(jié)來(lái)延長(zhǎng)。

生長(zhǎng)棒固定的關(guān)鍵，是使用椎弓根釘，讓鈦合金支架與脊柱精準(zhǔn)連接?！坝捎诨純耗挲g較小，手術(shù)置釘?shù)奈恢帽仨毞浅＞_。傳統(tǒng)的手術(shù)方式上，置釘部位全憑醫(yī)生的臨床經(jīng)驗(yàn)，損傷脊髓、神經(jīng)、血管或內(nèi)臟概率較高，易引起并發(fā)癥。因此，我們決定利用3D打印技術(shù)，最大限度保障手術(shù)成功。”小明的主管醫(yī)生蔡璇說(shuō)。

手術(shù)實(shí)施前，李浩鵬團(tuán)隊(duì)利用3D打印1：1精確“復(fù)刻”出小明的脊柱模型。借助這個(gè)模型，團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了詳細(xì)術(shù)前規(guī)劃，對(duì)椎弓根釘放置的地點(diǎn)、角度等進(jìn)行了匹配“演習(xí)”，并打印出精確置釘?shù)膶?dǎo)航模板。最終，經(jīng)過(guò)患者及家屬同意，李浩鵬團(tuán)隊(duì)成功為小明施行生長(zhǎng)棒脊柱側(cè)彎矯形手術(shù)。

“手術(shù)后，孩子的腰桿挺直了，身高也較術(shù)前增長(zhǎng)了5厘米，能下地活動(dòng)正常行走。目前，患兒術(shù)后已近1年，我們?nèi)员３蛛S訪，為最終矯形融合手術(shù)做好準(zhǔn)備?！辈惕f(shuō)。

除了3D打印技術(shù)，近年來(lái)，李浩鵬團(tuán)隊(duì)還充分利用鈦合金等新材料新工藝、基于人工智能的三維重建技術(shù)等救治患者。“相比傳統(tǒng)方式，前沿技術(shù)和產(chǎn)品的應(yīng)用讓手術(shù)創(chuàng)傷更小，患者恢復(fù)效果更好。我們將在醫(yī)工結(jié)合領(lǐng)域繼續(xù)探索，推動(dòng)學(xué)科發(fā)展，讓患者受益?！崩詈迄i說(shuō)。（記者 霍強(qiáng)）