田偉院士：放棄替代，機(jī)器人應(yīng)該是醫(yī)生的助手

(人民日?qǐng)?bào)健康客戶端 寇曉雯)“‘機(jī)器人’起源于人類(lèi)浪漫主義思維的放飛?！敝袊?guó)工程院院士、中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)醫(yī)用機(jī)器人工程與臨床應(yīng)用分會(huì)主任委員田偉說(shuō)。

田偉把“浪漫”落到了實(shí)處，從2002年開(kāi)始，田偉就帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開(kāi)始了智能技術(shù)在骨科領(lǐng)域探索，經(jīng)過(guò)經(jīng)歷15年的醫(yī)工企聯(lián)合攻關(guān)，第三代骨科手術(shù)機(jī)器人天璣誕生。

田偉院士說(shuō)，“我認(rèn)為機(jī)器人應(yīng)該是能夠模擬和超越人的某些能力，同時(shí)具備自主運(yùn)動(dòng)的設(shè)備。”

放棄替代，機(jī)器人應(yīng)該是醫(yī)生的助手

在醫(yī)學(xué)機(jī)器人方面，還有一個(gè)有意思的“矛盾”，工程師希望機(jī)器人能夠替代醫(yī)生，而事實(shí)上機(jī)器人只能成為醫(yī)生的助手。在這樣的矛盾中，機(jī)器人不斷更新?lián)Q代，從一個(gè)浪漫的設(shè)想，一步步被創(chuàng)造成了能夠真正應(yīng)用到臨床的產(chǎn)品。

從1985年至今，醫(yī)療機(jī)器人經(jīng)歷了四個(gè)重要的階段。第一個(gè)是PUMA 200機(jī)器人，團(tuán)隊(duì)希望利用這款工業(yè)機(jī)器人對(duì)可疑的腦部病變進(jìn)行活檢手術(shù)。但是這個(gè)嘗試并沒(méi)有成功，一是因?yàn)檫^(guò)程太過(guò)繁瑣，還有一個(gè)致命的問(wèn)題——定位不夠精準(zhǔn)。1991年，有了骨科機(jī)器人RoboDoc，當(dāng)時(shí)的設(shè)想是希望通過(guò)這款機(jī)器人將骨科手術(shù)操作標(biāo)準(zhǔn)化。

RoboDoc實(shí)現(xiàn)了髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化，但是由于它體積笨重，且無(wú)法適應(yīng)人的個(gè)體化特點(diǎn)，曾一度被FDA撤銷(xiāo)資格。然后就是很有名的軟組織外科手術(shù)機(jī)器人——宙斯，它是很重要的里程碑，它徹底放棄了放棄替代醫(yī)生和主動(dòng)操作的思路，變成模擬醫(yī)生動(dòng)作的微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人。之后，有了更加成功的達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人，它實(shí)現(xiàn)了手術(shù)床和機(jī)器人的完全分離，節(jié)省了空間，方便用于各種軟組織手術(shù)。

多項(xiàng)之最，“天璣”機(jī)器人聞名世界

醫(yī)療機(jī)器人一定是要解決醫(yī)療中的痛點(diǎn)，以骨科手術(shù)機(jī)器人為例，需要解決視野差、規(guī)劃難、不穩(wěn)定等骨科手術(shù)中的三大痛點(diǎn)。歷時(shí)十五年研發(fā)的“天璣”骨科導(dǎo)航機(jī)器人正是抓住了這幾個(gè)重點(diǎn)，為醫(yī)生提供三維空間視野并完成手術(shù)設(shè)計(jì)，通過(guò)導(dǎo)航跟患者建立一體化的關(guān)系，精準(zhǔn)到達(dá)患者的準(zhǔn)確部位進(jìn)行固定。

2015年，田偉團(tuán)隊(duì)運(yùn)用“天璣”骨科手術(shù)機(jī)器人為一位寰枕畸形伴顱底凹陷癥的43歲患者成功實(shí)施了世界首例“寰樞椎經(jīng)關(guān)節(jié)突螺釘內(nèi)固定手術(shù)”，讓我國(guó)自主研發(fā)的骨科手機(jī)器人吸引了世界目光。

上頸椎畸形是脊柱外科領(lǐng)域最為復(fù)雜的手術(shù)，因手術(shù)難度過(guò)大、風(fēng)險(xiǎn)高，通常只能放棄手術(shù)治療?！斑@個(gè)患者的情況比較復(fù)雜，手術(shù)部位上下都有重要的血管，只有一次固定螺釘?shù)臋C(jī)會(huì)”，田偉院士說(shuō)，“我們操作機(jī)器人嚴(yán)格按照手術(shù)規(guī)劃進(jìn)行，術(shù)后CT結(jié)果顯示，螺釘穿過(guò)了兩個(gè)血管間狹窄的通道，成功固定?！?/p>

這個(gè)手術(shù)第一次證明了在骨科手術(shù)執(zhí)行方面，機(jī)器人可以超越人的能力。“我們的機(jī)器人的精準(zhǔn)度已經(jīng)可以達(dá)到亞毫米級(jí)，這是目前世界上準(zhǔn)確度最高的?！碧飩ピ菏垦a(bǔ)充道。

全面通用，可對(duì)23個(gè)部位進(jìn)行手術(shù)

“我們?cè)O(shè)計(jì)的骨科手術(shù)機(jī)器人和國(guó)外的有一個(gè)很大的區(qū)別?；旧?，國(guó)外設(shè)計(jì)的機(jī)器人基本都只能在一個(gè)部位做手術(shù)，而我們的機(jī)器人已經(jīng)可以在23個(gè)部位進(jìn)行手術(shù)，它是一個(gè)具有廣泛模塊化的多部位應(yīng)用機(jī)器人”，田偉院士說(shuō)，“這對(duì)臨床醫(yī)生來(lái)說(shuō)，實(shí)用性非常強(qiáng)。”

這聽(tīng)起來(lái)，有點(diǎn)像是專(zhuān)科醫(yī)生和全科醫(yī)生的差別。那么，“天璣”骨科手術(shù)機(jī)器人具體可以做哪些手術(shù)呢?

在創(chuàng)傷骨科，它對(duì)于復(fù)雜部分的骨折，比如盆骨骨折、髖部骨折等，在過(guò)去這種形狀復(fù)雜的骨上面進(jìn)行固定，操作是很難的。機(jī)器人讓手術(shù)更加微創(chuàng)，精準(zhǔn)度也很高，患者恢復(fù)得也快。

在手外科、足踝外科和小兒骨科，小骨頭的精準(zhǔn)定位在過(guò)去比較困難，特別是小孩的很多軟骨是難以看到的，現(xiàn)在有了三維空間定位和手術(shù)設(shè)計(jì)，可以精準(zhǔn)地進(jìn)行判斷。

在腫瘤骨科，過(guò)去有一個(gè)很重要的難題就是如何精準(zhǔn)找到骨腫瘤的邊界，醫(yī)生只能大概猜測(cè)，切下來(lái)一塊組織去做病理，如果還有腫瘤，就得擴(kuò)大切除范圍。有了機(jī)器人導(dǎo)航技術(shù)，就可以很準(zhǔn)確判斷切除的安全邊界，一次性進(jìn)行邊緣切除。

在運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)科，韌帶重建手術(shù)中支點(diǎn)的尋找十分重要，在過(guò)去靠平面圖像很難掌握，現(xiàn)在有了三維空間視野，加上導(dǎo)航技術(shù)，能夠精準(zhǔn)找到支點(diǎn)，提高手術(shù)準(zhǔn)確性。

還有關(guān)節(jié)外科，依靠機(jī)器人輔助手術(shù)，可以讓關(guān)節(jié)置換標(biāo)準(zhǔn)化。

實(shí)現(xiàn)醫(yī)療均質(zhì)化，“天璣”在全國(guó)的手術(shù)量已超2萬(wàn)例

那這么厲害的骨科手術(shù)機(jī)器人，是不是只有大醫(yī)院的大專(zhuān)家才能操作?

“有一個(gè)很有意思的現(xiàn)象，對(duì)骨科機(jī)器人購(gòu)買(mǎi)很積極的，中級(jí)醫(yī)院反而更多?！碧飩ピ菏空f(shuō)，“在過(guò)去，一些對(duì)于大醫(yī)院來(lái)說(shuō)是比較平常的手術(shù)，中級(jí)醫(yī)院可能會(huì)比較比較困難，大醫(yī)院覺(jué)得復(fù)雜的手術(shù)，他們可能就不敢做了會(huì)建議患者轉(zhuǎn)院。而手術(shù)機(jī)器人可以大幅度地輔助他們開(kāi)展新的手術(shù)?！?/p>

目前，“天璣”骨科手術(shù)機(jī)器人在全國(guó)的累計(jì)手術(shù)量已經(jīng)達(dá)到了2萬(wàn)例。

現(xiàn)在，結(jié)合5G技術(shù)，三甲醫(yī)院的專(zhuān)家在自己的診室就能遠(yuǎn)程幫助基層醫(yī)院完成復(fù)雜手術(shù)。去年，田偉團(tuán)隊(duì)在北京積水潭醫(yī)院機(jī)器人遠(yuǎn)程手術(shù)中心，通過(guò)遠(yuǎn)程系統(tǒng)控制平臺(tái)與嘉興市第二醫(yī)院和煙臺(tái)市煙臺(tái)山醫(yī)院同時(shí)連接，成功完成了全球首例骨科手術(shù)機(jī)器人多中心5G遠(yuǎn)程手術(shù)。田偉院士說(shuō)，“這是全球范圍內(nèi)首次開(kāi)展多中心的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)骨科機(jī)器人手術(shù)，將骨科手術(shù)及AI人工智能和5G技術(shù)相結(jié)合，同時(shí)開(kāi)展‘一對(duì)多實(shí)時(shí)手術(shù)’模式?！?/p>

田偉院士說(shuō)，“比如目前手術(shù)規(guī)劃還是需要醫(yī)生來(lái)做，基層醫(yī)院經(jīng)驗(yàn)不足。5G+手術(shù)機(jī)器人的方式給了他們很大的幫助。這背后，一方面能夠解決基層老百姓的治病問(wèn)；同時(shí)也給了基層醫(yī)生更多實(shí)際參加手術(shù)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，在解決醫(yī)療均質(zhì)化方面也提供了一個(gè)很好的幫助?！?/p>

“醫(yī)療機(jī)器人的未來(lái)，在于基于臨床需求的思想自由放飛的原創(chuàng)。有很重要的兩點(diǎn)，一個(gè)是一定要以患者的利益為中心；另一個(gè)是不要去替代醫(yī)生，而是要給醫(yī)生提供一個(gè)嶄新的幫助。”田偉院士說(shuō)，“未來(lái)，醫(yī)療機(jī)器人在骨科康復(fù)、個(gè)體化的關(guān)節(jié)置換等方面大有可為?！?/p>

責(zé)任編輯：xj

原文標(biāo)題：田偉院士：我眼中的醫(yī)療機(jī)器人

文章出處：【微信公眾號(hào)：天津機(jī)器人】歡迎添加關(guān)注！文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。