時政播報

手術機器人、4K腹腔鏡……盤點這些活躍在浙江多家醫院手術室里的“高精尖”設備

www.663188.buzz  2020年04月17日 12:17:20 星期五  浙江新聞客戶端

神經外科彩色熒光顯微鏡。資料圖

在抗擊新冠肺炎疫情的戰場上,呼吸機、體外膜肺氧合機(ECMO)、P3移動實驗室、移動CT等高科技醫療設備為搶救患者生命發揮了重要作用,為醫護人員有序、安全、高效開展救治工作提供了保障。

作為白衣戰士的“硬核”武器,高科技醫療設備是戰“疫”不可或缺的一環。實際上,在浙江多家醫院的手術室里,每時每刻都活躍著“高精尖”設備的身影,為兒童開刀的智能“醫生”、為微創手術提供“導航”的顯微鏡、為癲癇患者成功“拆雷”的機器人……各種不同類型的“高精尖”設備出現在每一個生與死搏斗的關鍵時刻,守護患者的生命。

新一代達芬奇手術機器人

為患兒“主刀”

4月8日,第四代達芬奇手術機器人在浙江大學醫學院附屬兒童醫院順利完成“首秀”。患者為一名5歲女孩和一名2歲男孩,前者手術全程4個小時,出血不到5毫升;后者全程1個半小時,出血不到2毫升。

手術機器人的廣泛應用是近年來微創外科發展主流趨勢之一,達芬奇手術機器人是目前全球領先、應用廣泛的內窺鏡手術控制系統,外科主刀醫生可以在遠離手術臺的操控臺上,通過觀察立體的腔鏡手術畫面操控機械臂,為患者實施精準手術。

“兒童的組織器官相對于成人更小,血管、管道更細,對手術的精準性提出了更高要求,達芬奇手術機器人特別適用于兒童微創外科手術,能夠減輕兒童術中及術后痛苦。”浙大兒院普外科主任、腔鏡中心主任高志剛介紹說,借助靈活的機械臂,達芬奇機器人可以實現360°全方位操作,完成許多高風險手術中的精細分粘解剖和縫合重建等動作,如膽腸重建、腎盂成形等,尤其是在位置較深的手術部位,更能體現出該系統操作方便的優勢。

達芬奇機器人手術和普通腹腔鏡手術有何區別?作為省內首位獲得小兒外科達芬奇機器人手術主刀資質的醫師,浙大兒院泌尿外科副主任陶暢做了一個形象的比喻:普通腹腔鏡手術如同用手拿著一雙筷子,再用筷子夾著一根針去做手術;達芬奇機器人手術則如同直接拿著針做手術,可以更加自由、多角度地進行手術操作。

在手術室里可以看到,達芬奇手術機器人主要由控制臺、機械臂系統、成像系統三部分組成。主刀醫生坐在控制臺前,將雙手拇指和食指伸進指套控制操作桿,雙腳控制腳踏板,通過傳感器操控手術臺前的四個機械臂,實現移動、切割、止血、縫合、打結等各種操作;機械臂可濾除手部顫動,具有7個自由度,“內腕”較腹腔鏡更為靈活,使狹窄腔體內的操作更加精準;放大20倍的裸眼3D高清視野則能夠幫助醫生完成超精細操作。與第三代相比,第四代達芬奇機器人懸吊的轉軸可以改變手術位置,無需整體挪動機器,醫生操作起來更加便捷、高效。

目前,全國已有不少綜合性醫院引入達芬奇手術機器人,此次浙大兒院引入全國兒童專科醫院首臺達芬奇手術機器人,主要應用在泌尿外科、普外科、胸外科、腫瘤外科等科室。

浙大兒院專家操作達芬奇機器人進行手術。

無框架機器人

輔助“拆雷”

機器人精準定位手術部位,機械臂遇到敏感區域“自動退針”回避……高科技的人工智能技術,正讓神經外科相關手術越來越安全、精準、高效。

不久前,浙江大學醫學院附屬第一醫院神經外科在無框架腦立體定向機器人的輔助下,為一位29歲的難治性癲癇患者完成了治療手術。

癲癇是一種由于大腦神經元突發性異常放電導致大腦功能出現短暫障礙的慢性疾病。按照傳統的手術方法,手術前醫生需要通過頭顱磁共振影像等技術為患者建立一個個性化的三維腦部模型,再經過計算機分析確定需要植入電極的區域、深度、方位等;手術時,醫生通過頭架定位將一根根帶有密集觸點的電極按照預定軌跡插入患者腦部,后續通過異常腦電信號精準界定需要手術切除的區域。然而此種方法存在耗時、低效、容易出現人為誤差導致安全風險等問題。

無框架機器人則取代了傳統的Leksell框架,將機器人與術前計劃配準,快速找到腦內病變細胞核團和神經纖維的準確位置,并確定每個電極插入的定位與方向,機械臂還能實現“自動退針”回避,確保手術的安全性和高效性。

仔細研究分析該患者病情后,該院神經外科副主任、癲癇診治中心副主任馬躍輝主任醫師決定使用無框架機器人協助尋找“病源”,輔助“拆雷”。手術當天,馬躍輝一邊腳踩控制器,一邊指引機器臂“記憶”每一個點位;手術正式開始后,機械臂根據計算機提前設置好的坐標,精準定位到患者頭皮,醫生根據定位在顱骨鉆開一個2毫米的小孔,沿著骨孔將電極插入顱內預定位置并固定,經過近70分鐘手術時間,14根電極被成功發射至“預定軌道”,而在以往,完成同樣數量的電極需要3個小時。

完成“發射”工作后,患者回到普通病房,癲癇中心吳登唱博士以16000Hz的采樣率對植入顱內的14根電極、170個記錄點進行監測,并通過不同的電流對相關腦區進行功能定位,準確定位了患者的發作起始和早期傳播邊界。

此后,馬躍輝再次根據確定的顱內邊界,對患者進行了“裁剪式”個體化手術,精準切除了異常放電的致癇灶,成功“拆雷”。

熒光顯影

讓腫瘤細胞“原形畢露”

病灶組織被“染色”,血流變化清晰可見,為重要部位的微創手術操作進行“導航”……浙江大學醫學院附屬第二醫院神經外科主任張建民在一臺熒光顯微鏡的幫助下,順利為一位腫瘤患者完成手術。

這是浙大二院今年年初引入的新款神經外科彩色熒光顯微鏡,也是該院第二臺具有腫瘤“黃熒光”和血管“白熒光”雙重熒光顯像功能的高端手術顯微鏡,為神經外科醫生開展精準微創手術提供了重要保障。

過去,傳統外科手術受照明和醫生視力等因素影響,需要在患者身上擴大切口,才能看清位置較深的神經及血管;后來,放大鏡的出現大大提升了醫生的“視力”;現在,熒光顯微鏡不光讓醫生看得更清,還賦予了他們“透視”的能力。

張建民告訴記者,患者口服或靜脈注射相關熒光顯像材料后,血管和某些惡性腫瘤能夠在熒光顯微鏡下顯像,清晰呈現血管中血流的變化和腫瘤邊界,幫助醫生準確定位病變組織。

“一臺熒光顯微鏡融合了兩種顯像模式,‘黃熒光’看腫瘤,‘白熒光’看血管,為醫生做手術提供了非常大的便利。”張建民說。

神經外科手術對精準度要求非常高,“看清楚”是第一步。血管壁是否狹窄,血管內是否有硬化,動脈瘤有無殘留?這些無法在血管外部判斷的問題,可以在高分辨率、高清晰度的光學系統和顯像系統支持下,通過血管熒光造影得到解答。

張建民說,膠質瘤等惡性腫瘤不像良性腫瘤具有清晰的邊界,生長狀態像樹根一樣,醫生要做的是在保證安全的情況下將膠質瘤最大化切除。

熒光是如何讓腫瘤“原形畢露”的呢?他解釋道,人體發生病變之后,某些腫瘤細胞在代謝過程中產生的物質可與特定的顯像藥物結合,在特殊成像設備下顯示熒光。腫瘤“黃熒光”可以直接作用于腫瘤區,將膠質瘤等惡性腫瘤“染黃”,醫生能夠直接通過顯微鏡了解體內腫瘤的全貌,大大提高了腫瘤的全切除率,減少殘留,降低復發率。同時可以盡量避開血管,減少出血,最大程度地降低患者所受的術中損傷。

近年來,這一“熒光導航”技術在神經外科、胃腸道、肝臟等手術中均有應用,但在婦科腫瘤領域尚未全面開展。自去年開始,浙江大學醫學院附屬婦產科醫院率先開展婦科腫瘤腹腔鏡熒光導航技術,將手術風險及術后并發癥降至最低,讓更多婦科腫瘤患者受益。

今年3月,浙大婦院腫瘤科副主任醫師胡東曉利用該技術為一位26歲的宮頸癌患者做了微創手術。他在患者的宮頸內注射“前哨淋巴結”的示蹤劑,在熒光腹腔鏡的指引下對顯影的前哨淋巴結精準切除。胡東曉介紹,“熒光導航”可以精準顯影、標記、定位淋巴結,避免了大范圍的淋巴結切除,減少患者的手術風險及術后并發癥。

4K腹腔鏡

纖毫畢現更精準

兩年多前,導演李安的影片《比利林恩的中場戰事》刷新了人們對于分辨率的認識。從24幀、到60幀,再到120幀,有觀眾愿意三進影院,為的就是讓視野清晰、再清晰一點。

在熒幕面前,誰都愿意看得更清楚一些,手術室里的醫生們更是這樣。誕生于上世紀70年代的腹腔鏡技術顛覆了人們對傳統手術的認識,現在,通過一塊熒幕醫生就能探尋人體內一個又一個未解之謎。

在無影燈下,清晰度、真實度都是至關重要的。浙江大學醫學院附屬邵逸夫醫院是國內最早一批開展腹腔鏡手術的單位,近年來開展了越來越多的高難度復雜腹腔鏡手術。去年,在浙江省微創保健中心支持下,浙大邵逸夫醫院在省內最早引入了兩臺4K腹腔鏡設備。浙江省微創保健中心常務副主任、浙大邵逸夫醫院肝膽胰外科主任醫師梁霄形容:“該4K腹腔鏡設備具有55英寸顯示屏,超高清顯示手術術野,細小的管道清晰可見,進一步體現了精準微創的手術理念,開展高難度復雜腹腔鏡手術更加安全。”

手術過程中,無論是細如毛發的血管,還是薄如蟬翼的筋膜都“不容小視”。手術刀一旦不慎傷及,都有可能給患者帶來痛苦甚至危險。“腹腔鏡手術的過程,如同游走在毫厘之間,我們要從密布的血管、交織的人體器官之間尋找一條‘路線’。”梁霄形容,這是十分考驗醫生眼力和手力的過程。

外觀上看,4K腹腔鏡微創手術過程與一般的腹腔鏡手術差不多,它的“玄機”都隱藏在那臺55寸的4K液晶屏幕之中。它可以彌補傳統腹腔鏡在影像描述方面的不足,將更加清晰真實且優于裸眼所見的手術視野呈現于大熒幕。有人說,它超清晰的視覺效果相當于裸眼3D,手術過程就像在看一場電影“大片”。

科技的發展帶來了腹腔鏡設備日新月異的變化。在手術室里,醫生必須對每位患者的生命健康負責。目前,浙大邵逸夫醫院的4K腹腔鏡手術已經應用于胰十二指腸切除、復雜胃癌切除術、高難度肝臟手術等。

作者:記者 鄭文 紀馭亞 陳寧 董小易 編輯:周夏
pk10论坛