集聚創(chuàng)傷?。ㄇ锌谛。?、恢復快，疼痛少、美觀等優(yōu)點的微創(chuàng)手術(shù)是肺癌治療的發(fā)展方向之一，目前已普遍應用，包括胸腔鏡肺癌切除術(shù)、肺癌微創(chuàng)介入手術(shù)等。不過，由于二維視野的局限性，以及器械操作的限制，以致手術(shù)視野顯示不清，尤其對神經(jīng)血管等重要結(jié)構(gòu)有損傷的危險，對手術(shù)醫(yī)師的要求較常規(guī)手術(shù)要高。全球的科學家苦思冥想，在尖端航天技術(shù)中找到一個破題的辦法：利用航天領域尖端的計算機三維影像重建和導航技術(shù)，提高微創(chuàng)手術(shù)的安全性和精確性。這些具有人工智能科技的機器人正協(xié)助醫(yī)生完成各項肺癌手術(shù)，實現(xiàn)真正意義上的微創(chuàng)，并成為國際上最前沿的肺癌診治方法。

外科醫(yī)生“坐著”開刀

人工智能機器人外科手術(shù)系統(tǒng)正為微創(chuàng)外科手術(shù)開辟新紀元。它是美國宇航局（NASA）將高新科技用于臨床醫(yī)學的產(chǎn)物，是尖端航天技術(shù)與醫(yī)學治療的完美結(jié)晶。

和傳統(tǒng)胸腔鏡手術(shù)相比，外科手術(shù)系統(tǒng)提供了高清晰度的三維圖像，其獨到的眼球追蹤器能準確跟蹤醫(yī)師的視線，經(jīng)尖端軟件處理產(chǎn)生相應組織的三維立體圖像，并將運動的圖像轉(zhuǎn)化成靜態(tài)畫面，這意味著當機器人器械在患者體內(nèi)上下移動時，外科醫(yī)師看到的仍是靜止的畫面，減少了手術(shù)干擾。

人工智能機器人手術(shù)系統(tǒng)是在腔鏡手術(shù)的基礎上更加發(fā)揮腔鏡的優(yōu)勢。這無疑是一個十分得力的手術(shù)“助手”。創(chuàng)新的仿真手腕手術(shù)器械可以模擬人的手指的靈活度，完全重現(xiàn)人手動作，某種程度上它甚至比人的手腕更靈活，可實現(xiàn)各方向活動的機械手腕可以進行人手不能觸及的狹小空間的精細手術(shù)操作，使鏡下手術(shù)獲得比人手更大范圍的關節(jié)活動度。經(jīng)設計，機械手臂還可排除主刀醫(yī)師可能因為手的顫動對手術(shù)所造成的不利影響。

它的最大創(chuàng)新性是改變了醫(yī)生站在手術(shù)臺旁操作的傳統(tǒng)模式，使遠程操作成為可能。人工智能機器人手術(shù)系統(tǒng)主要由醫(yī)師控制臺、一個裝著4支高自由度交互手臂的床旁機械臂塔、1個高精度的3D視覺系統(tǒng)構(gòu)成。手術(shù)時，醫(yī)生可坐在遠離手術(shù)臺的控制臺前，頭靠在視野框上，雙眼接受來自不同攝像機的完整圖像，醫(yī)師雙手控制操作桿，完成手術(shù)操作。

基于此，一個主刀醫(yī)生就可以完成原本一個電視腔鏡手術(shù)團隊的工作，減少了主刀醫(yī)生和其他團隊成員的配合，更容易實現(xiàn)主刀醫(yī)生的意圖。而醫(yī)生手術(shù)時采取的舒適的坐姿，更符合人體工程學原理，有利于長時間復雜的手術(shù)，也延長了主刀醫(yī)生的手術(shù)生命。

“機器人外科”亟待突破高價門檻

國內(nèi)外，機器人輔助腔鏡技術(shù)已應用在心外科、泌尿外、普外科等領域，胸部腫瘤的應用普遍較晚。上海市胸科醫(yī)院在2009年5月率先成功完成國內(nèi)第一例機器人輔助胸腔鏡下的肺癌切除術(shù)，隨后將該技術(shù)應用于各種胸部腫瘤的手術(shù)，例如肺癌切除、縱隔腫瘤切除、食管癌切除，所有手術(shù)均順利完成，手術(shù)平均住院時間為7.8天。

根據(jù)現(xiàn)有經(jīng)驗，雖然該系統(tǒng)較常規(guī)胸部手術(shù)具有較大優(yōu)勢，但費用較高是目前機器人手術(shù)系統(tǒng)難以普及的最主要原因。一套機器人手術(shù)系統(tǒng)的成本超過300萬美金，而且需要每年投入設備維修費用、系統(tǒng)升級費用等，專用的特殊手術(shù)器械和耗材的花費也不低。

目前，機器人輔助腔鏡手術(shù)正處于起步階段，特別是在中國，可以預見未來10-20年中，人類的外科醫(yī)療水平必將被機器人外科所主導，此類設備和它所代表的理念擁有美好的前景。而隨著該系統(tǒng)的進一步研發(fā)，成本也在不斷下降中，相信不遠的將來更多的醫(yī)院和患者能用上這類設備。

四維影像導航消除“呼吸影響”

令人興奮的是，微創(chuàng)介入并沒有為此而停止腳步。四維影像導航系統(tǒng)的引入正成為微創(chuàng)介入領域最紅新技術(shù)。該導航系統(tǒng)把手術(shù)前的三維圖像和手術(shù)實時相結(jié)合，成為真正的四維導航系統(tǒng)，能消除呼吸運動對手術(shù)的影響。

由于胸部器官受到呼吸的影響，手術(shù)過程中CT影像系統(tǒng)對器官追蹤定位時誤差一般達到3-5厘米，這就使得穿刺手術(shù)存在一定風險。而該電磁導航系統(tǒng)的實時定位與引導為胸部微創(chuàng)介入手術(shù)的弊端提供了解決手段，通過提高穿刺準確性，有助于避免重復穿刺，減少創(chuàng)傷。

美國的臨床實踐已經(jīng)充分驗證了該導航系統(tǒng)在胸部腫瘤微創(chuàng)介入手術(shù)中的應用價值，它能對CT下介入臨床手術(shù)的穿刺進行精確定位和實時引導，導航定位的精確度達1毫米。

與傳統(tǒng)的光學導航系統(tǒng)相比，該電磁導航系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢，例如：電磁導航不受光線信號阻擋的局限，術(shù)中可自由地使用手術(shù)器械，而不用擔心阻擋信號的接收；設備輕便，可自由移動，更有利于在手術(shù)中接入，而且操作簡單。對于嚴重創(chuàng)傷的病人，可在床旁放置，有助于迅速展開手術(shù)；大大縮短了手術(shù)時間，尤其對于復雜病例更具意義；精確定位，精確度達1毫米。此外，該設備還能夠減少手術(shù)中大約80%的X射線輻射，大大降低了手術(shù)醫(yī)生和病人的輻射傷害。

安全與高效是手術(shù)追求的兩大要義，該系統(tǒng)定位精確、無射線輻射傷害、使用方便等優(yōu)點，無疑都將有效降低手術(shù)難度和風險，減少手術(shù)并發(fā)癥，這些有點讓它輕而易舉地成為胸部腫瘤醫(yī)生開展肺癌微創(chuàng)手術(shù)的有效輔助設備，并成為今后胸部腫瘤微創(chuàng)介入發(fā)展的方向。

（作者為上海交通大學附屬胸科醫(yī)院腫瘤科行政副主任，上海交通大學碩士生導師，主任醫(yī)師。門診時間為專家門診：周二下午，特需門診：周五上午）

【名詞解釋】 計算機輔助手術(shù)

計算機輔助手術(shù)（Computer Aided Surgery-CAS）是集醫(yī)學、機械、材料學、計算機技術(shù)、信息管理、網(wǎng)絡技術(shù)、通訊技術(shù)等諸多學科為一體的新型交叉研究領域。其目的是使用計算機技術(shù)（主要是計算機圖形學技術(shù)）來模擬醫(yī)學手術(shù)所涉及的各種過程，包括手術(shù)規(guī)劃、手術(shù)導航、輔助性治療規(guī)劃等。

隨著醫(yī)學技術(shù)手段的不斷進步，外科手術(shù)正向著微創(chuàng)化（對病人而言）、接觸少（對醫(yī)生而言）的方向發(fā)展。為了最終達到這個目標，現(xiàn)在的思路是利用計算機生成的圖形圖像對手術(shù)過程進行導航。使用計算機完成對病人原始數(shù)據(jù)的收集和三維重建，用三維模型來指導醫(yī)生的手術(shù)思路，使得醫(yī)生可以通過對計算機上圖像的觀察來了解手術(shù)的進程并指導手術(shù)。甚至，可以由計算機進行手術(shù)規(guī)劃，在經(jīng)過醫(yī)生的確認后，全自動或半自動地完成手術(shù)。這種全新的基于圖像導航的手術(shù)方式使得醫(yī)生可以快速、安全和有效地利用醫(yī)學數(shù)據(jù)完成手術(shù)。