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手术机器人、4K腹腔镜……盘点这些活跃在浙江多

作者:威廉亚洲更新时间:2020-10-04 23:14点击次数:字号:T|T

  在抗击新冠肺炎疫情的战场上,呼吸机、体外膜肺氧合机(ECMO)、P3移动实验室、移动CT等高科技医疗设备为抢救患者生命发挥了重要作用,为医护人员有序、安全、高效开展救治工作提供了保障。作为白衣战士的&

  在抗击新冠肺炎疫情的战场上,呼吸机、体外膜肺氧合机(ECMO)、P3移动实验室、移动CT等高科技医疗设备为抢救患者生命发挥了重要作用,为医护人员有序、安全、高效开展救治工作提供了保障。

  作为白衣战士的“硬核”武器,高科技医疗设备是战“疫”不可或缺的一环。实际上,在浙江多家医院的手术室里,每时每刻都活跃着“高精尖”设备的身影,为儿童开刀的智能“医生”、为微创手术提供“导航”的显微镜、为癫痫患者成功“拆雷”的机器人各种不同类型的“高精尖”设备出现在每一个生与死搏斗的关键时刻,守护患者的生命。

  4月8日,第四代达芬奇手术机器人在浙江大学医学院附属儿童医院顺利完成“首秀”。患者为一名5岁女孩和一名2岁男孩,前者手术全程4个小时,出血不到5毫升;后者全程1个半小时,出血不到2毫升。

  手术机器人的广泛应用是近年来微创外科发展主流趋势之一,达芬奇手术机器人是目前全球领先、应用广泛的内窥镜手术控制系统,外科主刀医生可以在远离手术台的操控台上,通过观察立体的腔镜手术画面操控机械臂,为患者实施精准手术。

  “儿童的组织器官相对于成人更小,血管、管道更细,对手术的精准性提出了更高要求,达芬奇手术机器人特别适用于儿童微创外科手术,能够减轻儿童术中及术后痛苦。”浙大儿院普外科主任、腔镜中心主任高志刚介绍说,借助灵活的机械臂,达芬奇机器人可以实现360全方位操作,完成许多高风险手术中的精细分粘解剖和缝合重建等动作,如胆肠重建、肾盂成形等,尤其是在位置较深的手术部位,更能体现出该系统操作方便的优势。

  达芬奇机器人手术和普通腹腔镜手术有何区别?作为省内首位获得小儿外科达芬奇机器人手术主刀资质的医师,浙大儿院泌尿外科副主任陶畅做了一个形象的比喻:普通腹腔镜手术如同用手拿着一双筷子,再用筷子夹着一根针去做手术;达芬奇机器人手术则如同直接拿着针做手术,可以更加自由、多角度地进行手术操作。

  在手术室里可以看到,达芬奇手术机器人主要由控制台、机械臂系统、成像系统三部分组成。主刀医生坐在控制台前,将双手拇指和食指伸进指套控制操作杆,双脚控制脚踏板,通过传感器操控手术台前的四个机械臂,实现移动、切割、止血、缝合、打结等各种操作;机械臂可滤除手部颤动,具有7个自由度,“内腕”较腹腔镜更为灵活,使狭窄腔体内的操作更加精准;放大20倍的裸眼3D高清视野则能够帮助医生完成超精细操作。与第三代相比,第四代达芬奇机器人悬吊的转轴可以改变手术位置,无需整体挪动机器,医生操作起来更加便捷、高效。

  目前,全国已有不少综合性医院引入达芬奇手术机器人,此次浙大儿院引入全国儿童专科医院首台达芬奇手术机器人,主要应用在泌尿外科、普外科、胸外科、肿瘤外科等科室。

  机器人精准定位手术部位,机械臂遇到敏感区域“自动退针”回避高科技的人工智能技术,正让神经外科相关手术越来越安全、精准、高效。

  不久前,浙江大学医学院附属第一医院神经外科在无框架脑立体定向机器人的辅助下,为一位29岁的难治性癫痫患者完成了治疗手术。

  癫痫是一种由于大脑神经元突发性异常放电导致大脑功能出现短暂障碍的慢性疾病。按照传统的手术方法,手术前医生需要通过头颅磁共振影像等技术为患者建立一个个性化的三维脑部模型,再经过计算机分析确定需要植入电极的区域、深度、方位等;手术时,医生通过头架定位将一根根带有密集触点的电极按照预定轨迹插入患者脑部,后续通过异常脑电信号精准界定需要手术切除的区域。然而此种方法存在耗时、低效、容易出现人为误差导致安全风险等问题。

  无框架机器人则取代了传统的Leksell框架,将机器人与术前计划配准,快速找到脑内病变细胞核团和神经纤维的准确位置,并确定每个电极插入的定位与方向,机械臂还能实现“自动退针”回避,确保手术的安全性和高效性。

  仔细研究分析该患者病情后,该院神经外科副主任、癫痫诊治中心副主任马跃辉主任医师决定使用无框架机器人协助寻找“病源”,辅助“拆雷”。手术当天,马跃辉一边脚踩控制器,一边指引机器臂“记忆”每一个点位;手术正式开始后,机械臂根据计算机提前设置好的坐标,精准定位到患者头皮,医生根据定位在颅骨钻开一个2毫米的小孔,沿着骨孔将电极插入颅内预定位置并固定,经过近70分钟手术时间,14根电极被成功发射至“预定轨道”,而在以往,完成同样数量的电极需要3个小时。

  完成“发射”工作后,患者回到普通病房,癫痫中心吴登唱博士以16000Hz的采样率对植入颅内的14根电极、170个记录点进行监测,并通过不同的电流对相关脑区进行功能定位,准确定位了患者的发作起始和早期传播边界。

  此后,马跃辉再次根据确定的颅内边界,对患者进行了“裁剪式”个体化手术,精准切除了异常放电的致痫灶,成功“拆雷”。

  病灶组织被“染色”,血流变化清晰可见,为重要部位的微创手术操作进行“导航”浙江大学医学院附属第二医院神经外科主任张建民在一台荧光显微镜的帮助下,顺利为一位肿瘤患者完成手术。

  这是浙大二院今年年初引入的新款神经外科彩色荧光显微镜,也是该院第二台具有肿瘤“黄荧光”和血管“白荧光”双重荧光显像功能的高端手术显微镜,为神经外科医生开展精准微创手术提供了重要保障。

  过去,传统外科手术受照明和医生视力等因素影响,需要在患者身上扩大切口,才能看清位置较深的神经及血管;后来,放大镜的出现大大提升了医生的“视力”;现在,荧光显微镜不光让医生看得更清,还赋予了他们“透视”的能力。

  张建民告诉记者,患者口服或静脉注射相关荧光显像材料后,血管和某些恶性肿瘤能够在荧光显微镜下显像,清晰呈现血管中血流的变化和肿瘤边界,帮助医生准确定位病变组织。

  “一台荧光显微镜融合了两种显像模式,黄荧光看肿瘤,白荧光看血管,为医生做手术提供了非常大的便利。”张建民说。

  神经外科手术对精准度要求非常高,“看清楚”是第一步。血管壁是否狭窄,血管内是否有硬化,动脉瘤有无残留?这些无法在血管外部判断的问题,可以在高分辨率、高清晰度的光学系统和显像系统支持下,通过血管荧光造影得到解答。

  张建民说,胶质瘤等恶性肿瘤不像良性肿瘤具有清晰的边界,生长状态像树根一样,医生要做的是在保证安全的情况下将胶质瘤最大化切除。

  荧光是如何让肿瘤“原形毕露”的呢?他解释道,人体发生病变之后,某些肿瘤细胞在代谢过程中产生的物质可与特定的显像药物结合,在特殊成像设备下显示荧光。肿瘤“黄荧光”可以直接作用于肿瘤区,将胶质瘤等恶性肿瘤“染黄”,医生能够直接通过显微镜了解体内肿瘤的全貌,大大提高了肿瘤的全切除率,减少残留,降低复发率。同时可以尽量避开血管,减少出血,最大程度地降低患者所受的术中损伤。

  近年来,这一“荧光导航”技术在神经外科、胃肠道、肝脏等手术中均有应用,但在妇科肿瘤领域尚未全面开展。自去年开始,浙江大学医学院附属妇产科医院率先开展妇科肿瘤腹腔镜荧光导航技术,将手术风险及术后并发症降至最低,让更多妇科肿瘤患者受益。

  今年3月,浙大妇院肿瘤科副主任医师胡东晓利用该技术为一位26岁的宫颈癌患者做了微创手术。他在患者的宫颈内注射“前哨淋巴结”的示踪剂,在荧光腹腔镜的指引下对显影的前哨淋巴结精准切除。胡东晓介绍,“荧光导航”可以精准显影、标记、定位淋巴结,避免了大范围的淋巴结切除,减少患者的手术风险及术后并发症。

  两年多前,导演李安的影片《比利林恩的中场战事》刷新了人们对于分辨率的认识。从24帧、到60帧,再到120帧,有观众愿意三进影院,为的就是让视野清晰、再清晰一点。

  在荧幕面前,谁都愿意看得更清楚一些,手术室里的医生们更是这样。诞生于上世纪70年代的腹腔镜技术颠覆了人们对传统手术的认识,现在,通过一块荧幕医生就能探寻人体内一个又一个未解之谜。

  在无影灯下,清晰度、真实度都是至关重要的。浙江大学医学院附属邵逸夫医院是国内最早一批开展腹腔镜手术的单位,近年来开展了越来越多的高难度复杂腹腔镜手术。去年,在浙江省微创保健中心支持下,浙大邵逸夫医院在省内最早引入了两台4K腹腔镜设备。浙江省微创保健中心常务副主任、浙大邵逸夫医院肝胆胰外科主任医师梁霄形容:“该4K腹腔镜设备具有55英寸显示屏,超高清显示手术术野,细小的管道清晰可见,进一步体现了精准微创的手术理念,开展高难度复杂腹腔镜手术更加安全。”

  手术过程中,无论是细如毛发的血管,还是薄如蝉翼的筋膜都“不容小视”。手术刀一旦不慎伤及,都有可能给患者带来痛苦甚至危险。“腹腔镜手术的过程,如同游走在毫厘之间,我们要从密布的血管、交织的人体器官之间寻找一条路线。”梁霄形容,这是十分考验医生眼力和手力的过程。

  外观上看,4K腹腔镜微创手术过程与一般的腹腔镜手术差不多,它的“玄机”都隐藏在那台55寸的4K液晶屏幕之中。它可以弥补传统腹腔镜在影像描述方面的不足,将更加清晰真实且优于裸眼所见的手术视野呈现于大荧幕。有人说,它超清晰的视觉效果相当于裸眼3D,手术过程就像在看一场电影“大片”。

  科技的发展带来了腹腔镜设备日新月异的变化。在手术室里,医生必须对每位患者的生命健康负责。目前,浙大邵逸夫医院的4K腹腔镜手术已经应用于胰十二指肠切除、复杂胃癌切除术、高难度肝脏手术等。

威廉亚洲