作為兩項(xiàng)醫(yī)療器械專利的擁有者,中國首家醫(yī)生集團(tuán)創(chuàng)始人、血管外科專家張強(qiáng)是圈內(nèi)公認(rèn)的“技術(shù)控”。而這位腔鏡的資深“玩”家,直言他第一次見到手術(shù)機(jī)器人時(shí)“很興奮”。
“我第一次操作手術(shù)機(jī)器人,是在香港。”
作為兩項(xiàng)醫(yī)療器械專利的擁有者,中國首家醫(yī)生集團(tuán)創(chuàng)始人、血管外科專家張強(qiáng)是圈內(nèi)公認(rèn)的“技術(shù)控”。而這位腔鏡的資深“玩”家,直言他第一次見到手術(shù)機(jī)器人時(shí)“很興奮”。培訓(xùn)的時(shí)候,我試著縫合了一個(gè)2mm的小血管,感覺非常、非常舒服!”
對比張強(qiáng)醫(yī)生的激動(dòng),中山醫(yī)院的韋燁醫(yī)生對手術(shù)機(jī)器人的第一印象就沒那么美妙了:“感覺有點(diǎn)笨重,手術(shù)室突然就來了個(gè)大家伙。”
那時(shí)候的韋燁,沒想過有一天,這個(gè)“笨重的大家伙”會(huì)成為自己的左膀右臂。從2009年7月份中山醫(yī)院引進(jìn)手術(shù)機(jī)器人到現(xiàn)在,時(shí)間已過了5個(gè)年頭,現(xiàn)在的韋燁,則會(huì)說:“用機(jī)器人做手術(shù),只有你想不到的,沒有你做不到的。”
手術(shù)室里的機(jī)甲
手術(shù)醫(yī)療機(jī)器人,更正式的名稱為“內(nèi)窺鏡手術(shù)器械控制系統(tǒng)”,它主要由控制臺(tái)、3-4只操作臂和顯像系統(tǒng)組成。手術(shù)時(shí),由醫(yī)生坐在控制臺(tái)前,將手指放入相應(yīng)的“指套”里,通過控制手柄“遠(yuǎn)程”操縱機(jī)械臂尖端的動(dòng)作,就像是科幻電影中戰(zhàn)士在操作戰(zhàn)斗機(jī)甲一樣。只不過通過機(jī)甲,戰(zhàn)士的動(dòng)作威力值往往被放大數(shù)百倍,手術(shù)機(jī)器人卻相反,醫(yī)生手上的動(dòng)作通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)過濾抖動(dòng)后,經(jīng)過等比例調(diào)整,被縮放成更精細(xì)的操作,如控制臺(tái)的醫(yī)生劃開1cm的切口,機(jī)械臂遠(yuǎn)端的手術(shù)刀才在患者的皮膚上切開1mm——被縮減的動(dòng)作,加上視野框里可放大的三維立體高清攝像,極大限度地解放了醫(yī)生的手和眼睛,讓醫(yī)生坐在符合人體工程學(xué)的椅子上,舒舒服服地做手術(shù);最棒的是,過濾手部顫動(dòng)的設(shè)計(jì)延長了高年資醫(yī)生的職業(yè)生涯。
韋燁解釋道:“它其實(shí)是一個(gè)提線木偶的原理。你看過木偶戲嗎?以前也叫傀儡戲。表演時(shí),演員手上牽著十幾條甚至更多的線,操控著臺(tái)上小木偶的一舉一動(dòng)。而手術(shù)機(jī)器人也一樣,通過計(jì)算機(jī)和傳感器,醫(yī)生的手也對應(yīng)著機(jī)械臂的動(dòng)作。”
不過手術(shù)機(jī)器人做的,不止是復(fù)原醫(yī)生手上的動(dòng)作。除了運(yùn)動(dòng)軌跡的等比縮放,機(jī)械臂還能做到7個(gè)維度360度靈活轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí),接有手術(shù)剪、手術(shù)鉗、手術(shù)刀各種手術(shù)器械的“機(jī)器手”可以靈活切換器械,進(jìn)行手術(shù)。坐在控制臺(tái)的醫(yī)生,通過腳踏板完成換擋,讓多只機(jī)械臂完成超越人手生理極限的動(dòng)作。
“以前做手術(shù)時(shí)會(huì)忙不過來,有時(shí)候恨不得自己多生一雙手,但用機(jī)器人就不一樣了。它非常靈活,簡直就像是八爪章魚一樣!”韋燁笑著感慨。
認(rèn)為是腔鏡你就輸了
剛聽說手術(shù)機(jī)器人時(shí),不少醫(yī)生以為這是一個(gè)升級版的腔鏡:同樣有個(gè)攝像頭,可以通過操作桿進(jìn)行操作,“那不就跟腹腔鏡一樣嗎?機(jī)器人什么的,只是個(gè)噱頭吧?”
聽到這種將手術(shù)機(jī)器人和腹腔鏡相提并論的說法,中山醫(yī)院泌尿外科王國民教授連連搖頭。這位復(fù)旦大學(xué)的老教授,曾在美國參與了手術(shù)機(jī)器人最早期的試驗(yàn)。而他所在的中山醫(yī)院,也是目前中國開展機(jī)器人手術(shù)最成熟的醫(yī)院之一。王教授感慨:“手術(shù)機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn),真是說也說不完。首先是微創(chuàng)。比如泌尿外科的手術(shù),輸尿管、前列腺都在身體深部,傳統(tǒng)的開放性手術(shù)需要很大的切口,但手術(shù)機(jī)器人就免去了這一點(diǎn),只要開幾個(gè)小孔,就能完成深部的復(fù)雜手術(shù)。”
手術(shù)機(jī)器人當(dāng)然不是腔鏡,它能完成腔鏡難以望其項(xiàng)背的任務(wù)。目前在國外,手術(shù)機(jī)器人在泌尿外科、胃腸科、婦產(chǎn)科、胸外、心外科、男科都有很好的應(yīng)用。韋燁醫(yī)生補(bǔ)充道,在韓國,最喜歡手術(shù)機(jī)器人的是甲狀腺外科的患者。
“在傳統(tǒng)手術(shù)中,即使縫合技術(shù)再好,甲狀腺切除術(shù)都不可避免地在脖子上留下一條小細(xì)紋。韓國則開辟了一種新的途徑,他們通過雙側(cè)腋窩和乳暈入路法進(jìn)行手術(shù),滿足了韓國人對無疤痕手術(shù)的要求。”
手術(shù)機(jī)器人將微創(chuàng)手術(shù)做到了極致,它的靈活性、無血操作等是腔鏡不可想象的。
韋燁解釋說:“腔鏡的桿是直的,像筷子一樣。做腹腔鏡手術(shù)時(shí),會(huì)覺得手很笨,明明看到了,但就是夠不到。但手術(shù)機(jī)器人就沒有這種限制。它就是個(gè)八爪章魚,只要看到了,想到了,就能去做,沒有它到不了的地方,讓你隨心所欲。對,隨心所欲,就是這種感覺!”
張強(qiáng)也同意這種感受:“它比腹腔鏡更容易上手,因?yàn)楦骨荤R和實(shí)際操作的方向是相反的,但它卻完全和手上的動(dòng)作一樣。而且它的視野非常清晰,又是3D的攝像,看上去和人眼看到的一樣。加上是放大的視野,所以做精細(xì)手術(shù)時(shí),比如遠(yuǎn)端小血管的手術(shù),眼睛能看得很舒服。”
也許讓韋燁醫(yī)生印象最深刻的一次手術(shù)可以很好地說明手術(shù)機(jī)器人的優(yōu)勢。2014年3月5日,中山醫(yī)院用手術(shù)機(jī)器人在一位57歲的患者身上同時(shí)完成了直腸癌根治術(shù)、肝轉(zhuǎn)移灶切除術(shù)和肺轉(zhuǎn)移灶切除術(shù)。如果做傳統(tǒng)的開放性手術(shù),考慮到患者的身體情況,手術(shù)必須分三次完成,而完成這三個(gè)手術(shù)至少需要兩個(gè)月。使用機(jī)器人不僅減少了手術(shù)時(shí)間和創(chuàng)傷、術(shù)中出血量,而且降低了切除原發(fā)灶后,肝肺轉(zhuǎn)移灶迅速增大的風(fēng)險(xiǎn)。韋燁醫(yī)生表示,用機(jī)器人開展多病灶的手術(shù),不但能減少費(fèi)用和人力,還提高了危重患者對手術(shù)的耐受力,術(shù)后恢復(fù)也快,“像這位患者,術(shù)后第二天就可以下床了。”
它是一個(gè)戰(zhàn)術(shù)型的裝備
凡事有其一必有其二。雖然機(jī)器人輔助的手術(shù)創(chuàng)傷小、更安全,明顯改善患者的生存質(zhì)量,但手術(shù)依然有一定風(fēng)險(xiǎn),傳統(tǒng)手術(shù)的所有并發(fā)癥同樣存在于機(jī)器人手術(shù),只是因創(chuàng)傷小,發(fā)生的概率降低了。另外,由于做手術(shù)前,要先在手術(shù)部位打入二氧化碳創(chuàng)造足夠的手術(shù)空間,如腹腔的手術(shù)需先形成氣腹環(huán)境,但有些病人可能無法耐受氣腹的高張力。
韋燁解釋道:“在手術(shù)中要高度關(guān)注病人的心肺功能,一旦出現(xiàn)無法耐受的情況,就需要及時(shí)關(guān)掉氣腹,轉(zhuǎn)開腹手術(shù)。不過這個(gè)中轉(zhuǎn)率不高,去年做了1200臺(tái)只出現(xiàn)了1例。術(shù)前我們就要考慮這個(gè)情況,對病人的各個(gè)方面、尤其是心肺功能都要進(jìn)行充分的評估,術(shù)前檢查也比傳統(tǒng)手術(shù)更細(xì)致,比如我們還要做24小時(shí)心電圖和超聲心動(dòng)圖。”
另外,有些人會(huì)存在誤解,以為是機(jī)器人在做手術(shù),實(shí)際上,“手術(shù)還是醫(yī)生在做,機(jī)器人只是一個(gè)輔助設(shè)備。”張強(qiáng)表示:“它不像開放性手術(shù),創(chuàng)口小,整體觀不好。因此在手術(shù)中,要定期將鏡頭退出來,看看周圍有沒有出血,以獲得一個(gè)全局觀。所以說,它是一個(gè)戰(zhàn)術(shù)型的設(shè)備,而非戰(zhàn)略型的設(shè)備。手術(shù)就像打仗一樣,要籌劃,要布局安排,機(jī)器人只是在戰(zhàn)術(shù)上給予輔助,全局始終是醫(yī)生在控制著。”
即使是使用機(jī)器人系統(tǒng),手術(shù)仍然是一個(gè)需要醫(yī)護(hù)人員團(tuán)隊(duì)合作的任務(wù)。術(shù)中,主刀醫(yī)生坐在控制臺(tái)前沖鋒陷陣,助手在床邊負(fù)責(zé)視野的掌控,洗手護(hù)士和巡回護(hù)士在一旁協(xié)助,麻醉醫(yī)生則一如既往地為整個(gè)手術(shù)提供平穩(wěn)的后盾,監(jiān)控患者的實(shí)時(shí)生命體征。而手術(shù)機(jī)器人,則在醫(yī)生們的意志下,緩緩移動(dòng)巨大的操作臂,進(jìn)行精細(xì)的切割縫合。一旦手術(shù)結(jié)束,醫(yī)生離開,它就收闔起操作臂,安靜蜷縮在手術(shù)室里。
就像傀儡戲一樣,木偶再栩栩如生,一旦斷開線,就掉落在臺(tái)上,恢復(fù)成沒有生氣的木偶。
知識(shí)產(chǎn)權(quán)外的艱難探索
目前得到美國FDA審批的手術(shù)機(jī)器人是IntuitiveSurgical公司的達(dá)芬奇系統(tǒng),這也是唯一一個(gè)通過審批的手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)。截至到2014年7月底,全世界范圍內(nèi)共裝機(jī)3079臺(tái),其中美國2153臺(tái),歐洲499臺(tái),亞洲322臺(tái)(韓國46臺(tái),日本183臺(tái),印度27臺(tái),中國大陸、香港、臺(tái)灣分別為18臺(tái)、8臺(tái)和21臺(tái))。
從數(shù)據(jù)上不難看出,這項(xiàng)技術(shù)在中國的應(yīng)用才剛起步。對于手術(shù)機(jī)器人這項(xiàng)先進(jìn)的技術(shù)來說,諸如體積龐大、缺乏力反饋等問題,并非是阻礙它在中國推廣的原因。
“主要還是太貴了。”幾位醫(yī)生異口同聲地說道。
據(jù)了解,第二代達(dá)芬奇系統(tǒng)約2000萬人民幣,第三代達(dá)芬奇Si系統(tǒng)更是要多出幾百萬人民幣,另外,該系統(tǒng)還需要每年100萬的維修費(fèi)。因此,今年衛(wèi)計(jì)委也才只批準(zhǔn)了11個(gè)名額。
而另一方面,對病人而言,需要支付的手術(shù)費(fèi)也更高昂。目前在上海,一旦使用機(jī)器人,手術(shù)費(fèi)則需另加3萬,這追加的費(fèi)用主要是耗材的費(fèi)用。在達(dá)芬奇系統(tǒng)中,每一次機(jī)器人及器械的使用都在系統(tǒng)中自動(dòng)記錄備案,一次性的耗材必須次次更換,而裝在操作臂遠(yuǎn)端的手術(shù)器械,在使用十次手術(shù)后就需要強(qiáng)制性更換。這固然保證了手術(shù)的安全性,但病人卻必須為這份醫(yī)保不覆蓋的手術(shù)安全性買單。
在醫(yī)生們看來,器械只能用十次太浪費(fèi)了。如果能夠增加使用次數(shù),即使只是一兩次,都能減少一筆不少的耗材費(fèi)。
但顯然,美國的公司不太能理解中國人對費(fèi)用的擔(dān)憂,設(shè)備的價(jià)格居高不下的同時(shí),公司還對研發(fā)該系統(tǒng)中的每一項(xiàng)技術(shù)都進(jìn)行了專利注冊,保護(hù)其知識(shí)產(chǎn)權(quán)。這意味著國內(nèi)研發(fā)手術(shù)機(jī)器人的團(tuán)隊(duì)必須規(guī)避已注冊的技術(shù)原理,另辟蹊徑,開發(fā)出新的系統(tǒng)。
這并不容易,不過仍有好消息陸續(xù)傳來。今年4月份,湘雅三醫(yī)院率先使用了國產(chǎn)手術(shù)機(jī)器人開展了胃穿孔修補(bǔ)術(shù)和闌尾切除術(shù)。據(jù)悉,目前國產(chǎn)手術(shù)機(jī)器人已經(jīng)成功突破了“多自由度絲傳動(dòng)解耦設(shè)計(jì)、從操作手變胞重構(gòu)布局原理與實(shí)現(xiàn)技術(shù)、系統(tǒng)異體同構(gòu)控制模型構(gòu)建技術(shù)”三個(gè)關(guān)鍵問題,但復(fù)雜手術(shù)的技術(shù)還需進(jìn)一步改進(jìn)。業(yè)內(nèi)人士分析,一旦技術(shù)成熟,國產(chǎn)手術(shù)機(jī)器人投入市場后,預(yù)測價(jià)格只有進(jìn)口的三分之一,將對目前一枝獨(dú)秀的手術(shù)機(jī)器人市場造成良性的沖擊。
國產(chǎn)機(jī)器人還在孕育中,進(jìn)口設(shè)備則在不斷地更新?lián)Q代。引進(jìn)第三代手術(shù)機(jī)器人Si系統(tǒng)的仁濟(jì)醫(yī)院副院長聞大翔介紹,現(xiàn)在最新的手術(shù)機(jī)器人,已經(jīng)可以提供一定的力反饋了,能讓醫(yī)生有更好的手術(shù)體驗(yàn);另外,新系統(tǒng)帶有的記憶功能將自動(dòng)調(diào)整機(jī)位,快速恢復(fù)到每一個(gè)操作過的醫(yī)生最舒服的機(jī)位。
“2001年9月7日,美國紐約的醫(yī)生們通過跨大西洋海底光纜,成功用手術(shù)機(jī)器人為遠(yuǎn)在巴黎的一位患者做了膽囊切除術(shù)。那時(shí)候的手術(shù)機(jī)器人還很簡單,如今十多年過去了,手術(shù)機(jī)器人的發(fā)展是我們想象不到的。”王國民教授感慨:“技術(shù)的革新常常讓人有種追不上時(shí)代的感覺,就像是在看未來電影一樣。不過,這不是電影,也不是科幻小說:機(jī)器人的時(shí)代已經(jīng)到來。”