手術機器人瞄準“智能精準”

近日，記者從2024年中國國際服務貿易交易會北京清華長庚醫院展位上獲悉，由該院牽頭研制的智能精準外科手術機器人在全球首發亮相。據悉，該系統提供診、療、評估的一站式解決方案，可用于成人胸、腹部等部位實質臟器微創手術，通過與醫學影像設備高度集成，實現了手術過程穿刺定位、實時引導、即刻評估，并且支持開展穿刺活檢、消融、栓塞、粒子植入等術式疾病治療，為患者微創手術治療提供更好的方案。

北京清華長庚醫院展位。（張思瑋攝）

瞄準業內痛點

當前，國內外手術機器人主要采用術前影像結合光學、電磁定位技術引導，搭配呼吸門控技術進行穿刺，無法滿足手術過程中的精準穿刺需求。術前影像與手術過程中患者的臟器實際狀態難以保持完全一致，導致醫生使用不準確的“地圖”導航，穿刺偏差難以避免。

同時，光學和電磁定位也存在技術上短板，在手術過程中易受遮擋或磁場影響，無法正常使用或定位不準，導致醫生無法按術前規劃方案實現精準穿刺，且電磁定位的手術機器人無法與磁共振影像設備兼容使用。

如何解決微創手術中“看不清、穿不準、測不到”，已然成為業內痛點。為此，北京清華長庚醫院以該院院長董家鴻院士提出的“精準醫療”思想為指導，秉持“可視化、可量化、可控化”的精準醫療理念，將基于最佳臨床證據的循證外科決策取代以個人經驗為主導的傳統經驗外科決策，從而支撐精準外科實踐的預見性、確定性和可控性。

已初見成效

據項目負責人之一、清華大學附屬北京清華長庚醫院肝膽胰中心執行主任盧倩介紹，該機器人的機械臂采用高分子聚合物和宇航級非磁性金屬材質，具備極強的超高場強磁共振兼容性，構型采用模塊化集成設計，一體化加工成型，具有小巧靈活的特點，可更好兼容磁共振腔體內部空間，并能在3.0T的超高場強磁共振環境下使用。

以自研小型化7自由度機器人為例，其能在磁共振60cm-70cm的狹小腔體里運行，并實現機械臂末端位置高精度穿刺。

“這是從0到1完全自主研發的手術機器人，具備完整軟硬件技術，產品可擴展性高。多自由度機器人末端可適配機器人自動/半自動進針，也支持機器人定位醫生手動穿針方案，符合醫生臨床使用習慣。”盧倩說。

值得一提的是，實時智能化影像機器人還可以實現在術中影像引導下進行定位穿刺，通過實時影像引導精準穿刺消融2cm以下的小肝癌等腫瘤，實現通常超聲手動穿刺消融難以做到的精準微創手術，這也解決目前利用術前影像重建和融合下光磁導航穿刺時呼吸下組織漂移導致的精準度不足問題。

“不僅在小肝癌治療，在胸外科，也能避免穿刺手術過程中血胸、氣胸等并發癥，也能為患者消融治療等手術安全性提供保障。”盧倩說，智能精準外科手術機器人已實現強磁下雙向弱干擾，可以與磁共振、CT、DSA等醫學影像設備兼容使用。

據悉，該智能精準外科手術機器人系統已通過國內首臺套型式檢驗，完成動物試驗，預計于2025年獲得醫療器械三類注冊證。

有助早診早治

研究人員表示，未來，該系統可兼容多種醫學影像設備、支持多個專科開展精準外科手術，臨床應用場景豐富，進一步支持泌尿外科、神經外科和前列腺癌等專科疾病，以及腦腫瘤、腦出血、癲癇等腦部疾病的精準外科治療。同時，智能精準外科手術機器人將與遠程醫療結合，推動優質醫療資源下沉，惠及更多患者。

“手術機器人與影像設備結合形成的診療一體化方案，必定促進肝癌等疾病的早診早治，實現重大疾病的早發現早治療，降低疾病危害，提高全民身體健康水平。”盧倩期待。