國產(chǎn)機器人解決穿刺手術(shù)三大痛點

  科技日報   2024-10-08 08:14:57

◎?qū)嵙?xí)記者 于紫月

近日,清華大學(xué)附屬北京清華長庚醫(yī)院(以下簡稱“清華長庚醫(yī)院”)與清華大學(xué)共同研發(fā)的穿刺手術(shù)機器人項目取得新進展。該項目獲得中國食品藥品檢定研究院出具的磁共振穿刺導(dǎo)航定位手術(shù)系統(tǒng)型式檢驗報告,標志著國內(nèi)首臺(套)多影像多專科磁共振兼容手術(shù)機器人的產(chǎn)品化突破,將精準助力臟器微創(chuàng)手術(shù)治療。

對肝癌等肝臟疾病進行手術(shù)時,常常會用到活檢、消融等微創(chuàng)治療手段,其關(guān)鍵在于精準穿刺。然而,與骨骼不同,肝臟的形態(tài)會由于穿刺針的刺入而發(fā)生變化,位置也會隨著患者呼吸而產(chǎn)生位移。

由于缺乏實時成像技術(shù),微創(chuàng)手術(shù)存在“看不清、穿不準、測不到”的痛點:術(shù)前影像與手術(shù)過程中患者臟器的實際狀態(tài)往往存在差異;光學(xué)定位和電磁定位技術(shù)具有局限性,手術(shù)時容易受到外部環(huán)境影響,導(dǎo)致定位不準,甚至無法使用;腫瘤消融效果無法實時評估,如果腫瘤未完全消融,患者還需進行二次手術(shù)。

這些問題極大提升了肝臟穿刺手術(shù)的難度,手術(shù)質(zhì)量高度依賴于醫(yī)生的個人經(jīng)驗。

為了破解上述難題,清華長庚醫(yī)院和清華大學(xué)的團隊聯(lián)合研發(fā)了穿刺手術(shù)機器人?!八目醇冶绢I(lǐng)可多了?!鼻迦A長庚醫(yī)院團隊負責人、肝膽胰中心執(zhí)行主任盧倩接受科技日報記者采訪時表示,該機器人主要用于成人胸、腹部實質(zhì)臟器微創(chuàng)手術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)穿刺定位、實時引導(dǎo)、即刻評估等功能。

此外,研究人員還給它裝上了“火眼金睛”,可有效解決醫(yī)生看不清病灶的臨床難題。研究團隊經(jīng)過十多年攻關(guān),突破了3.0T高場磁共振設(shè)備強磁場與機器人的雙向干擾難題,將穿刺手術(shù)機器人安裝在磁共振設(shè)備上,利用磁共振檢查具有超高軟組織分辨率的優(yōu)勢,使醫(yī)生能夠?qū)崟r觀察病灶和血管等關(guān)鍵組織。

此外,這款機器人還能夠利用機械臂控制穿刺針,精準穿刺消融1厘米以下的肝臟腫瘤。借助磁共振測溫功能,醫(yī)生還可以在手術(shù)過程中看到腫瘤消融效果,有效避免二次手術(shù)風險。

未來,外科手術(shù)機器人不僅要有“火眼金睛”,還要有“智慧大腦”。在清華大學(xué)精準醫(yī)學(xué)研究院團隊負責人、深圳清華大學(xué)研究院診療一體化設(shè)備研發(fā)中心主任邱東曉看來,人工智能或?qū)橥饪剖中g(shù)機器人開辟廣闊天地。

以肝臟穿刺術(shù)為例,盧倩說,肝臟內(nèi)分布著重要的脈管結(jié)構(gòu),手術(shù)通路要求避開這些“管道”,而且以路徑短、易操作為宜。人工構(gòu)建手術(shù)通路耗時費力,還會受醫(yī)生水平和經(jīng)驗影響。未來如果讓人工智能規(guī)劃手術(shù)通路,幫助臨床醫(yī)生找出“最優(yōu)解”,將有效提升醫(yī)療效率、降低手術(shù)風險。

“未來還有很長的路要走,但這并不妨礙我們從現(xiàn)在就著手布局。”邱東曉說,接下來,研究院所、醫(yī)療機構(gòu)、企業(yè)以及社會各方需要共同努力,搭建好數(shù)字化和人工智能的底層架構(gòu),讓手術(shù)機器人向著更加智能、更加精準、更加普及的方向發(fā)展。

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我國手術(shù)機器人持續(xù)“上新”

手術(shù)機器人是高精尖醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域的重要成果,可有效提升手術(shù)的精準度和安全性,推動優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源下沉。

過去,我國使用的手術(shù)機器人大多產(chǎn)自國外。上世紀末,中國海軍總醫(yī)院和北京航天航空大學(xué)機器人研究所聯(lián)合研發(fā)第一臺國產(chǎn)手術(shù)機器人“CRAS”,吹響了我國向手術(shù)機器人領(lǐng)域進發(fā)的號角。

近年來,我國手術(shù)機器人逐步走向智能化、精準化,研發(fā)成果持續(xù)“上新”。

例如,天津大學(xué)和中南大學(xué)聯(lián)合研發(fā)的“妙手S”微創(chuàng)手術(shù)機器人,北京理工大學(xué)與北京積水潭醫(yī)院聯(lián)合研發(fā)的超聲穿刺機器人,香港中文大學(xué)牽頭研制的術(shù)中磁力共振成像手術(shù)機器人等,都為構(gòu)建精準外科范式和智慧醫(yī)療生態(tài)提供了有力支撐。

責編:李傳新

一審:李傳新

二審:劉文韜

三審:楊又華

來源:科技日報

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