外科手術(shù)經(jīng)歷了由傳統(tǒng)開放手術(shù)到腹腔鏡手術(shù)的變革,手術(shù)機(jī)器人的問世,標(biāo)志著外科術(shù)式的“第三次革命”。如今,機(jī)器人手術(shù)正成為中南大學(xué)湘雅三醫(yī)院手術(shù)室里的日常場景。
湘雅三醫(yī)院院長陳方平介紹,自2015年10月15日開展湖南省內(nèi)首例“達(dá)芬奇”機(jī)器人手術(shù)以來,截至2017年4月25日,共成功開展“達(dá)芬奇”機(jī)器人手術(shù)870例,總數(shù)居同期國內(nèi)醫(yī)療機(jī)構(gòu)前列。目前,醫(yī)院共有13人取得“達(dá)芬奇”機(jī)器人手術(shù)資質(zhì)。同時,湘雅三醫(yī)院是國內(nèi)唯一一家同時擁有進(jìn)口“達(dá)芬奇”機(jī)器人和國產(chǎn)“妙手”機(jī)器人的醫(yī)療機(jī)構(gòu)。
2017年4月20—21日,中南大學(xué)湘雅三醫(yī)院和中南大學(xué)手術(shù)機(jī)器人研究所聯(lián)合主辦“2017湘雅機(jī)器人手術(shù)國際會議”,來自美國南加州大學(xué)Keck醫(yī)學(xué)院的Huiwen Xie教授、韓國延世大學(xué)的Koon Ho Rha教授等6位國外專家,以及國內(nèi)知名大學(xué)和醫(yī)院的30余位專家共同探討手術(shù)機(jī)器人臨床應(yīng)用最新進(jìn)展,推動我國機(jī)器人手術(shù)的臨床應(yīng)用與研究發(fā)展。
美國醫(yī)學(xué)科學(xué)院院士、2016年度中國政府“友誼獎”獲得者Timothy R. Billiar親臨祝賀,他說:“機(jī)器人手術(shù)是外科學(xué)領(lǐng)域一項令人興奮的關(guān)鍵技術(shù),中南大學(xué)湘雅三醫(yī)院在機(jī)器人手術(shù)領(lǐng)域取得引人矚目的可喜成績,相信這項技術(shù)將造福湖南省乃至整個中部地區(qū)更多的百姓。”
1 開啟湖南外科“機(jī)器人手術(shù)”時代
2006年,我國引進(jìn)第一臺“達(dá)芬奇”手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng),11年來,我國共有63臺“達(dá)芬奇”,普通外科、泌尿外科、心外科、胸外科、婦科等多個領(lǐng)域的高難度手術(shù)的重?fù)?dān),正逐步落到這個機(jī)器人身上。
雖然叫“機(jī)器人”,但它長得并不像一個“人”,而是由醫(yī)生控制臺、床旁機(jī)械臂系統(tǒng)及成像系統(tǒng)3個部分組成。
醫(yī)生控制臺遠(yuǎn)離患者所處的無菌區(qū)域,主刀醫(yī)生只需坐在控制臺上,通過雙手和雙腳來控制器械和高清攝像頭,完成一系列的手術(shù)操作。床旁機(jī)械臂系統(tǒng)位于患者床邊,裝有攝像頭和其他外科工具的機(jī)械臂,深入患者身上幾個1厘米大小的洞口,根據(jù)醫(yī)生發(fā)出的指示,實施切斷、止血及縫合等動作。成像系統(tǒng)為高分辨率3D鏡頭,10倍以上的放大倍率,提供給手術(shù)者比開放手術(shù)更為清晰精確的視野。
2015年10月15日,湘雅三醫(yī)院開展湖南省內(nèi)首例“達(dá)芬奇”機(jī)器人手術(shù),開啟湖南外科“機(jī)器人手術(shù)”時代。因為手術(shù)效果更好,病人生活質(zhì)量更高,機(jī)器人手術(shù)已成為越來越多患者的選擇。2017年3月份,湘雅三醫(yī)院完成機(jī)器人手術(shù)量位居全國第五。“達(dá)芬奇”最忙的時候,一天做9臺手術(shù)。有數(shù)據(jù)顯示,接受機(jī)器人手術(shù)的患者,平均住院日可減少3天左右。
2 婦科機(jī)器人手術(shù)量穩(wěn)居全國第一
32歲的劉女士,自2003年早孕人流術(shù)后至今,一直沒有實現(xiàn)當(dāng)媽媽的愿望。當(dāng)她正在準(zhǔn)備做試管嬰兒時,檢查發(fā)現(xiàn)患上了宮頸癌Ia2期。按照常規(guī)手術(shù),必須實施次廣泛全子宮切除術(shù)及盆腔淋巴結(jié)清掃術(shù)。
當(dāng)拿到確診結(jié)果時,劉女士茫然無助的眼神定格在那仿佛凝固的空氣里!眼看著要失去孕育新生命的子宮,一股無以言狀的悲傷涌上她的心頭。她不顧一切也想要保留生育功能。為了幫助劉女士實現(xiàn)當(dāng)媽媽的愿望,婦產(chǎn)科主任薛敏教授決定為劉女士實施保留生育功能的手術(shù)。薛教授和“達(dá)芬奇”助手一起,成功完成次廣泛宮頸切除及盆腔淋巴結(jié)清掃術(shù)。劉女士孕育生命的搖籃保住了。當(dāng)?shù)弥中g(shù)成功,手術(shù)室外等候區(qū)的家屬們感動得熱淚盈眶!
近年來,隨著子宮頸癌篩查技術(shù)和腫瘤治療技術(shù)的發(fā)展,早期子宮頸癌患者數(shù)量增加,因而有更多的年輕患者有保留生育功能的需求。經(jīng)驗顯示,“達(dá)芬奇”機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)具有手術(shù)操作精細(xì)、準(zhǔn)確、出血量少、恢復(fù)快等優(yōu)點,為早期子宮頸癌患者保留生育功能提供了一個全新的選擇。
“相比傳統(tǒng)腹腔鏡,機(jī)器人器械有7個方位、可540°旋轉(zhuǎn),比人的手靈活,而且小巧,濾除了人手顫動,特別適合在盆腔等狹小的空間內(nèi)進(jìn)行復(fù)雜的操作。比如做保留子宮的宮頸癌廣泛切除時,由于必須進(jìn)行盆腔的深部操作,機(jī)器人手術(shù)具有很大的優(yōu)勢。”薛敏教授介紹,通過控制臺3D影像使手術(shù)視野更清晰,就像是真的鉆進(jìn)了病人肚子里一樣,而且能將視野放大 10倍以上,在分離血管及血管旁組織時,看得清清楚楚,手術(shù)操作的精細(xì)和準(zhǔn)確度更高、創(chuàng)傷小。
迄今為止,薛敏教授已順利完成了全子宮切除術(shù)、宮頸癌根治術(shù)、內(nèi)膜癌、卵巢癌、外陰癌、盆腔及腹主動脈旁淋巴結(jié)清掃術(shù)等高難度機(jī)器人手術(shù)。目前,婦科累計完成機(jī)器人手術(shù)734例,穩(wěn)居同期婦科全國第一,該科共有5位醫(yī)生取得開展機(jī)器人手術(shù)資質(zhì)。
大多數(shù)子宮內(nèi)膜癌患者比較肥胖,開腹手術(shù)術(shù)后切口感染風(fēng)險大,也是傳統(tǒng)腹腔鏡手術(shù)的一種不利因素。不管采取開腹手術(shù)還是傳統(tǒng)腹腔鏡手術(shù),對瘦的患者進(jìn)行全子宮切除、盆腔及腹主動脈旁淋巴結(jié)清掃等操作時,比胖的患者容易。而采用機(jī)器人方式,術(shù)者坐在控制臺前進(jìn)行手術(shù),患者的胖瘦不給醫(yī)生的操作帶來影響。且內(nèi)膜癌患者由于肥胖有足夠的空間放置機(jī)械臂,不至于機(jī)械臂之間發(fā)生碰撞。
國外曾報道了機(jī)器人、傳統(tǒng)腹腔鏡與開腹3種術(shù)式治療子宮內(nèi)膜癌的比較研究:機(jī)器人組患者的體重指數(shù)比傳統(tǒng)腹腔鏡組高,機(jī)器人組的淋巴結(jié)清掃數(shù)最多,住院時間最短,失血量最少,并發(fā)癥最少。
薛敏教授介紹,機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)突破了腹腔鏡下某些視野盲角、操作死角的局限性,分離、止血、縫扎更得心應(yīng)手。而且它的三維視野及位置轉(zhuǎn)換面更具優(yōu)勢,視野清晰、操作靈活、精細(xì)、穩(wěn)定的基本條件,清晰觀察到血管走形、淋巴脂肪組織和血管、尿管等的位置關(guān)系,完成早期卵巢癌分期手術(shù)也是可行的。
3 復(fù)雜手術(shù)由機(jī)器人“接手”
來自隆回縣的63歲女性患者田某,20年前就曾做過胃穿孔修補術(shù),2012年4月25日又做了腎結(jié)石手術(shù),這次因為大便出血,于2016年2月21日求治于湘雅三醫(yī)院。診斷結(jié)果為:低位直腸惡性腫瘤,同時合并有附件區(qū)囊腫。
由于這個腫瘤距離肛門不到5厘米,保留肛門的難度非常大,常規(guī)的開刀手術(shù)難以完成,通常是需要在腹部做個人工肛門,大便會從這個人工肛門排出,而且這個人工肛門會在術(shù)后終其一生掛在肚子上。一想到從此以后每天都從肚子上拉大便,生活多么不便啊。家屬及病人強(qiáng)烈要求手術(shù)并保留肛門。
“機(jī)器人手術(shù)在低位直腸腫瘤病人保留肛門手術(shù)中優(yōu)勢非常明顯,低位保肛成功率極大提高。”湘雅三醫(yī)院副院長朱曬紅教授介紹,考慮病人合并有婦科疾病,決定兩個手術(shù)一起做,為此聯(lián)合婦科薛敏教授共同完成手術(shù),為其量身制定手術(shù)方案。
其實,在此之前,朱曬紅教授已經(jīng)使用“達(dá)芬奇”為多個病人成功實施了遠(yuǎn)端胃切除、淋巴結(jié)清掃和保留肛門的低位直腸癌根治術(shù)。機(jī)器人手術(shù)創(chuàng)傷小,術(shù)后恢復(fù)快,同時淋巴清掃更徹底,術(shù)后復(fù)發(fā)率更低。尤其對于低位直腸癌患者而言,由于腫瘤位置低,常規(guī)手術(shù)保留肛門難度大,而借助手術(shù)機(jī)器人的精準(zhǔn)操作,既能完全切除腫瘤,又保留了肛門,提高了患者術(shù)后生存時間及生活質(zhì)量。
這位患者同時合并了婦科附件區(qū)囊腫,需兩科通力合作共同完成手術(shù)。傳統(tǒng)的多科室聯(lián)合手術(shù),消耗大、失血多、時間長,對麻醉、備血,醫(yī)生體力、技術(shù),患者的身體承受能力,都有嚴(yán)苛的要求。術(shù)后患者的恢復(fù)更是一個漫長而艱苦的過程。
而機(jī)器人手術(shù)方案在此患者的手術(shù)中優(yōu)勢不言而喻。機(jī)器人手術(shù)具有在狹小空間可靈活操作的特性,術(shù)中操作快、失血少、患者消耗少,術(shù)后就恢復(fù)快,生存質(zhì)量就必定高。
手術(shù)如期安排,首先是薛敏教授熟練地完成了婦科方面的手術(shù),接下來是朱曬紅教授充分利用了機(jī)器人手術(shù)的優(yōu)勢,成功地為患者保留了肛門。術(shù)后病人康復(fù)非常順利,不到一周就出院了。
“螺螄殼里做道場”是“達(dá)芬奇”的拿手好戲。目前,湘雅三醫(yī)院機(jī)器人手術(shù)已經(jīng)運用于婦科、泌尿外科、普通外科、心胸外科等復(fù)雜手術(shù)。據(jù)了解,泌尿外科中的前列腺癌根治術(shù)、膀胱癌根治術(shù)95%以上都是由“達(dá)芬奇”操刀。而且,絕大多數(shù)病人不需要輸血,能更好地保護(hù)周圍臟器,住院時間也相對縮短了。
“前列腺的位置位于盆腔最底部,傳統(tǒng)腹腔鏡難以深入,而‘達(dá)芬奇’機(jī)器人擁有7個自由角度的機(jī)器腕,可放大10到15倍的三維高清雙鏡頭,很適合在狹小的空間中工作,因此在泌尿外科手術(shù)上占有許多優(yōu)勢。”泌尿外科主任何樂業(yè)教授介紹。
比如像前列腺癌根治術(shù),機(jī)器人機(jī)械臂操作靈巧穩(wěn)定,視野真實清晰,在手術(shù)中,如發(fā)絲般精細(xì)的性神經(jīng)隱藏在盆腔深處,而機(jī)器人靈巧的“手”極大減少了“誤傷”,讓神經(jīng)、血管的保留成為可能。同時,在結(jié)扎背深靜脈叢和吻合尿道等步驟上可輕松實現(xiàn)多方向縫合,患者術(shù)后發(fā)生尿失禁等并發(fā)癥的幾率減小。
目前,該院大部分前列腺癌根治術(shù)、膀胱癌根治術(shù)、腎臟部分切除術(shù)都是借助“達(dá)芬奇”完成的,其中前列腺癌根治術(shù)占90%以上。因為創(chuàng)傷較小,操作精確,用“達(dá)芬奇”做手術(shù),絕大多數(shù)病人不需要輸血,能更好地保護(hù)周圍臟器,住院時間也相對縮短了。
普外科余梟教授介紹,“達(dá)芬奇”突破了人眼和人手的局限,幫助醫(yī)生完成原來不可能完成的一些手術(shù)。
83歲的周爺爺來自永州,2016年12月中旬,被診斷為“十二指腸乳頭癌合并十二指腸梗阻、乳頭出血”。考慮到患者年齡大,心肺功能和營養(yǎng)狀態(tài)較差,家屬入院前求助于省內(nèi)外多家大型醫(yī)院,得到的答復(fù)均為“不建議手術(shù)”,因為傳統(tǒng)的開腹手術(shù)切口大、創(chuàng)傷也大,加之患者基礎(chǔ)條件較差,術(shù)后恢復(fù)希望較小。
患者家屬手術(shù)愿望強(qiáng)烈,抱著最后一線希望,慕名來到湘雅三醫(yī)院。普外科余梟教授、汪長發(fā)和孫吉春主治醫(yī)師團(tuán)隊接診病人后,組織相關(guān)??茖<疫M(jìn)行術(shù)前會診討論后,制訂了機(jī)器人輔助下胰十二指腸切除術(shù)手術(shù)方案,手術(shù)進(jìn)行順利,全程僅用不到4小時。
術(shù)后第二天,患者就能在床上進(jìn)行一些活動,康復(fù)速度和效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝出預(yù)期,病人和家屬笑著對手術(shù)團(tuán)隊豎起了大拇指。
4 領(lǐng)銜研發(fā)國產(chǎn)手術(shù)機(jī)器人
美國南加州大學(xué)凱克醫(yī)學(xué)中心醫(yī)學(xué)博士辛哈說:“手術(shù)機(jī)器人的前景非常廣闊,但是現(xiàn)在機(jī)器人的尺寸還是有點大,所以將來還要縮小尺寸,將來也會有更多公司研發(fā)生產(chǎn)手術(shù)機(jī)器人。我知道中國也有在研發(fā)手術(shù)機(jī)器人的公司,把研發(fā)成果運用于臨床,將會降低機(jī)器人手術(shù)成本,造福更多百姓。”
“其實,‘達(dá)芬奇’幾乎能參與所有外科手術(shù),但目前主要應(yīng)用于腫瘤切除。”朱曬紅教授介紹,究其原因,主要是設(shè)備和耗材價格高,普通患者難以承受。
為了打破國外手術(shù)機(jī)器人技術(shù)在全球的壟斷局面,從2008年開始,我國開始了一條手術(shù)機(jī)器人自主創(chuàng)新的道路。朱曬紅介紹,由中南大學(xué)聯(lián)合天津大學(xué)及其他科研單位研發(fā)的低成本、緊湊的新型微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人“妙手”已經(jīng)在湘雅三醫(yī)院完成了胃穿孔修補術(shù)、闌尾切除術(shù)、膽囊切除術(shù)等8例臨床手術(shù),患者術(shù)后情況良好。也驗證了國產(chǎn)手術(shù)機(jī)器人臨床應(yīng)用的安全性及服役有效性。
朱曬紅透露,新一代國產(chǎn)手術(shù)機(jī)器人去年已經(jīng)完成動物試驗,現(xiàn)在進(jìn)入臨床試驗階段,隨著不斷優(yōu)化升級,目前已在機(jī)械功能上與國外同類裝備水平相當(dāng)。例如,國產(chǎn)機(jī)器人系統(tǒng)運用直觀運動控制,通過動作映射完成對從操作臂的控制,完成“眼—手”操作,手術(shù)視野與開放手術(shù)一致,保證了“眼—手”協(xié)調(diào);精巧的手術(shù)器械可以模仿人手腕的靈活操作,同時濾出不必要的顫動,可將人手的動作按比例縮小,所以手術(shù)器械完全達(dá)到甚至超越了人手的靈活度和精確度。
雖然“妙手”與“達(dá)芬奇”同為主—從式操作模式,然而“妙手”獨特、新穎的設(shè)計使得國產(chǎn)手術(shù)機(jī)器人使用更加容易、占用空間更小、醫(yī)療成本更低。據(jù)了解,為了保障手術(shù)安全,“妙手”有周密的安全設(shè)計和實時監(jiān)控系統(tǒng)。不過,在視覺差距、能量平臺等方面,“妙手”還需要進(jìn)一步優(yōu)化。
朱曬紅認(rèn)為,這是醫(yī)學(xué)和工學(xué)的完美結(jié)合,該手術(shù)機(jī)器人的主要硬件、軟件、材料和系統(tǒng)設(shè)計等均為我國自主研制,具備自主知識產(chǎn)權(quán),將打破國外手術(shù)機(jī)器人技術(shù)在全球的壟斷局面。
朱曬紅介紹,國產(chǎn)手術(shù)機(jī)器人已經(jīng)納入國家科技計劃,力爭5年內(nèi)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)將成為未來微創(chuàng)外科手術(shù)的主要潮流,隨著科技的進(jìn)步和發(fā)展,醫(yī)院還將引入監(jiān)護(hù)機(jī)器人、診斷機(jī)器人等輔助設(shè)備,更好地服務(wù)患者,減輕醫(yī)務(wù)人員工作強(qiáng)度。