案例分析

點(diǎn)評1 〉〉走中國發(fā)展醫(yī)療機(jī)器人的路

賈培發(fā)：

清華大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系 教授、博士生導(dǎo)師智能技術(shù)與系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 主任

863計(jì)劃智能機(jī)器人主題專家組 組長

達(dá)芬奇醫(yī)療手術(shù)機(jī)器人進(jìn)入醫(yī)療市場，開拓了醫(yī)療外科的新路，它的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)外科的手術(shù)方式，提高了手術(shù)水平，同時(shí)引領(lǐng)了醫(yī)療器具行業(yè)的技術(shù)發(fā)展。

達(dá)芬奇作為先進(jìn)醫(yī)療機(jī)器人的代表，適應(yīng)多種外科手術(shù)，稱得上是“全科型”醫(yī)療機(jī)器人。在設(shè)計(jì)之初，達(dá)芬奇的設(shè)計(jì)人員便盡量將滿足各類手術(shù)的操作需要為目標(biāo)全面考慮進(jìn)去，很適合美國醫(yī)療行業(yè)的需要。

也正是出于以上考慮，達(dá)芬奇醫(yī)療機(jī)器人的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。這就造成了該款機(jī)器人的成本很高，在中國，這并不利于推廣使用。

中國醫(yī)院科室分得較細(xì)，應(yīng)針對我國醫(yī)院的實(shí)際情況，研發(fā)出各類?？扑枰膶？剖中g(shù)機(jī)器人，或者針對不同的手術(shù)領(lǐng)域研發(fā)出專門的機(jī)器人，使每類機(jī)器人擁有自己的特長，從而專攻某類手術(shù)。這樣，我們既可以大幅降低機(jī)器人的制作成本，同時(shí)還可以保證一定的醫(yī)療水平，我們可稱之為“普及型”醫(yī)療機(jī)器人。

我國已有此類產(chǎn)品的成功先例。上世紀(jì)90年代，北京航空航天大學(xué)、清華大學(xué)，以及中國人民解放軍海軍總醫(yī)院三家單位聯(lián)合開發(fā)了一款醫(yī)療機(jī)器人，該產(chǎn)品由天津市華志計(jì)算機(jī)應(yīng)用有限公司實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。雖然，這款機(jī)器人只使用了部分基于機(jī)器人技術(shù)開發(fā)的醫(yī)療外科輔助設(shè)備，但卻滿足了微創(chuàng)手術(shù)的實(shí)際需求，且產(chǎn)品成本低，非常適合中國的國情。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，該款醫(yī)療機(jī)器人至今已完成各類手術(shù)達(dá)2萬多例，反應(yīng)良好。另一個(gè)案例是由北京航空航天大學(xué)設(shè)計(jì)研發(fā)的骨科醫(yī)療機(jī)器人，這款機(jī)器人由北京天智航醫(yī)療科技股份有限公司實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，該產(chǎn)品是定位于高端需求的?？漆t(yī)療機(jī)器人，相信其將會(huì)有廣闊的應(yīng)用前景。

需強(qiáng)調(diào)的是，雖然醫(yī)療機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)十分良好的醫(yī)療效果，但它畢竟只是醫(yī)生的“助手”，配備了醫(yī)療機(jī)器人的醫(yī)生仍然要作為行為主體。在很長的一段時(shí)期內(nèi)，醫(yī)生對于手術(shù)的重要性仍不可能由機(jī)器人替代。

從研發(fā)方向上看，醫(yī)療機(jī)器人的開發(fā)，特別是手術(shù)器具的開發(fā)，應(yīng)牢牢與“醫(yī)生”的實(shí)際需求緊密結(jié)合。

從宏觀層面上看，醫(yī)療機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展取決于產(chǎn)業(yè)的引領(lǐng)者，在不遠(yuǎn)的將來，這個(gè)引領(lǐng)者應(yīng)該出自醫(yī)務(wù)界，而并非技術(shù)界。如果能夠準(zhǔn)確把握發(fā)展趨勢，我國醫(yī)療機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將進(jìn)入良性循環(huán)。

點(diǎn)評2 〉〉醫(yī)科和工科與共交融

周寧新

第二炮兵總醫(yī)院肝膽胃腸病研究所所長，主任醫(yī)師，博士研究生導(dǎo)師;中華醫(yī)學(xué)會(huì)外科學(xué)會(huì)膽道外科學(xué)組副主任委員、中國抗癌協(xié)會(huì)膽道腫瘤學(xué)組副主任委員

科技日新月異，外科手術(shù)也正經(jīng)歷著一場史無前例的技術(shù)革命——從傳統(tǒng)開放，到腹腔鏡手術(shù)，再至機(jī)器人外科。當(dāng)外科融入科技的新髓時(shí)，手術(shù)方法、手術(shù)術(shù)式，以及術(shù)后護(hù)理均將面臨新的闡釋、理解、思考與挑戰(zhàn)。

在完成了300多例機(jī)器人手術(shù)后，我的感覺愈發(fā)深刻。我堅(jiān)信，醫(yī)工結(jié)合是未來外科發(fā)展的必然趨勢，是解決外科手術(shù)技術(shù)瓶頸的重要途徑，機(jī)器人技術(shù)將引領(lǐng)和豐富外科學(xué)縱橫延展。依托其特有的技術(shù)優(yōu)勢（比如三維高清立體視覺系統(tǒng)，其可用于精準(zhǔn)靈活操作的EndoWrist手術(shù)器械——具有7個(gè)活動(dòng)自由度、按比例縮放、濾顫、美容、人體工學(xué)設(shè)計(jì)、遠(yuǎn)程控制，以及學(xué)習(xí)曲線短等），機(jī)器人外科如雨后春筍般呈快速發(fā)展態(tài)勢,且廣泛應(yīng)用于心胸外科、肝膽外科、普外科、婦產(chǎn)科、泌尿外科、小兒外科等多個(gè)領(lǐng)域。

對已具備腹腔鏡手術(shù)經(jīng)驗(yàn)的外科醫(yī)生而言，他們會(huì)更加感嘆從普通視覺或宏觀視覺到微觀視覺的神奇轉(zhuǎn)變。術(shù)野較傳統(tǒng)開放和腹腔鏡技術(shù)變得更為寬廣和自由，一雙“手”將游刃有余地跟隨術(shù)者的視覺穿梭于機(jī)體之中，感受近在咫尺的視觸感。對于機(jī)器人術(shù)中力反饋的缺失，很多業(yè)界同仁認(rèn)為是一大憾事。但我卻認(rèn)為，外科醫(yī)生與生俱來的“視覺內(nèi)功”結(jié)合高精尖視覺技術(shù)將力反饋移轉(zhuǎn)至視反饋。堅(jiān)信當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)原本未能看到或原本沒有認(rèn)識的事物及生命規(guī)律時(shí)，接下來一切都會(huì)是全新的?；谑中g(shù)機(jī)器人自身優(yōu)化的特點(diǎn)，我們在進(jìn)行復(fù)雜及精細(xì)手術(shù)操作時(shí)不再如履薄冰，同時(shí)鮮有并發(fā)癥發(fā)生。對于病患而言，住院時(shí)間短，術(shù)后康復(fù)快，且可達(dá)到美容效果，這些都是不爭之事實(shí)。盡管如此，機(jī)器人外科高昂的手術(shù)費(fèi)用仍阻礙了其更為廣泛的臨床應(yīng)用，限制了受用人群，這也是醫(yī)療資源未盡公平之體現(xiàn)。

然而，談及機(jī)器人手術(shù)的成本效益，不同參照系的比較會(huì)得出不同的結(jié)論。誠然，機(jī)器人手術(shù)費(fèi)用遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)開放和腹腔鏡手術(shù)，但若將機(jī)器人外科的成本效益與社會(huì)總效益相比較，我們不難看出開放、腹腔鏡與機(jī)器人手術(shù)之間伯仲叔之關(guān)系。由于機(jī)器人外科住院時(shí)間短，且術(shù)后康復(fù)快，患者術(shù)后便可迅速投入正常生活及工作，實(shí)現(xiàn)自身價(jià)值并創(chuàng)造社會(huì)價(jià)值。當(dāng)然，還需進(jìn)一步比較三種手術(shù)方法的臨床應(yīng)用及治療結(jié)果，以適癥、適法、適時(shí)地為病患服務(wù)。

我們這一代外科醫(yī)生走在機(jī)器人外科的開創(chuàng)之路上，將來我們會(huì)是共舞者，我們將與年輕一代共同前行，共同見證科技與外科的共融聚生之發(fā)展。

點(diǎn)評3 〉〉醫(yī)療機(jī)器人改變醫(yī)療行業(yè)

許雁容

北大縱橫管理咨詢集團(tuán)合伙人

達(dá)芬奇機(jī)器人作為一個(gè)多手臂、可遙控的微創(chuàng)手術(shù)工具，已在泌尿外科、普外科、心臟外科、婦產(chǎn)科等一系列手術(shù)中成功使用。然而，盡管它有令人印象深刻的安裝記錄，但在大型醫(yī)療中心和機(jī)構(gòu)以外使用則過于昂貴。

作為一種重要的技術(shù)發(fā)明，醫(yī)療機(jī)器人將會(huì)對現(xiàn)代社會(huì)產(chǎn)生重要影響。鑒于機(jī)器人輔助醫(yī)療的前景，對學(xué)術(shù)界產(chǎn)生巨大的推動(dòng)，資本市場已經(jīng)聞風(fēng)而動(dòng)。

這些年來，在智能醫(yī)療領(lǐng)域機(jī)器人醫(yī)生的需求也是非常大的。根據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)盟最新統(tǒng)計(jì)，全球醫(yī)療機(jī)器人市場總值正在以20%至30%的速度增長，預(yù)計(jì)2015年銷售額將達(dá)到85億美元。結(jié)合目前風(fēng)頭正勁的互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療概念，醫(yī)療機(jī)器人或?qū)?dòng)一場新的資源爭奪戰(zhàn)和醫(yī)療行業(yè)的重新洗牌。

改變醫(yī)療行業(yè)的不僅僅是機(jī)器人，還有互聯(lián)網(wǎng)。近年來，互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療呈爆發(fā)式發(fā)展。在資本市場上，互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療創(chuàng)業(yè)公司的估值大幅提升。根據(jù)美國著名互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療孵化器Robis Health的報(bào)告指出，2014年整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療投資總額超過40億美元，2015年這一數(shù)字還在不斷增加，全社會(huì)都在關(guān)注移動(dòng)醫(yī)療未來的發(fā)展。也許很快，未來的診斷程序?qū)⒂晌⑿蜋C(jī)器人完成，外科手術(shù)由機(jī)器人操作則變得更加安全高效。醫(yī)生需要跟上時(shí)代步伐，和醫(yī)療機(jī)器人一起全面提高醫(yī)療水平，造福大眾。但機(jī)器人是否可取代，或是在多大程度上可以代替醫(yī)生？如果把生命完全交付給機(jī)器人治療，會(huì)發(fā)生怎樣的情況？

醫(yī)療機(jī)器人在帶來美好愿景的同時(shí)也必然產(chǎn)生一些亟待解決的倫理問題。醫(yī)療機(jī)器人在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用存在某些倫理問題，主要有醫(yī)療責(zé)任追究機(jī)制的完善、相應(yīng)法律保障和規(guī)范、對患者的人文關(guān)懷、對醫(yī)療崗位的沖擊等等。

技術(shù)前進(jìn)的步伐不可阻擋，未來已經(jīng)開始呈現(xiàn)，在提出積極發(fā)展和推廣醫(yī)療機(jī)器人技術(shù)的同時(shí)，進(jìn)一步制定和完善相關(guān)法律法規(guī)是解決醫(yī)療機(jī)器人倫理問題的關(guān)鍵。對于這些倫理問題的解答，其重要性可能并不亞于技術(shù)性問題的發(fā)展進(jìn)步。包括醫(yī)療專家、科學(xué)家、倫理學(xué)家在內(nèi)的各個(gè)領(lǐng)域的學(xué)者應(yīng)通力協(xié)作，共同解決需要面對的各種難題。

若干年后，當(dāng)更加柔軟、小巧、智能、安全的醫(yī)療機(jī)器人可以自主為病人手術(shù)時(shí)，醫(yī)生存在的價(jià)值、整個(gè)醫(yī)療行業(yè)都會(huì)被重新定義。然而，由于種種瓶頸，特別是需要考慮到相應(yīng)的醫(yī)療倫理問題的論證，以及監(jiān)管部門的批準(zhǔn)，醫(yī)療機(jī)器人全面商業(yè)應(yīng)用的道路還很漫長。

點(diǎn)評4 〉〉微創(chuàng)外科手術(shù)機(jī)器人來源已久

孔祥戰(zhàn)

北京理工大學(xué)智能機(jī)器人研究所博士

外科手術(shù)機(jī)器人根據(jù)手術(shù)類型的不同可劃分為：顯微外科手術(shù)機(jī)器人、微創(chuàng)外科手術(shù)機(jī)器人、神經(jīng)外科手術(shù)機(jī)器人、整形外科手術(shù)機(jī)器人等，Da Vinci手術(shù)機(jī)器人就屬于微創(chuàng)外科手術(shù)機(jī)器人。

微創(chuàng)外科手術(shù)的特點(diǎn)是對病人的創(chuàng)傷明顯少于傳統(tǒng)外科手術(shù)。為了增加醫(yī)生手術(shù)的舒適性、降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和勞動(dòng)強(qiáng)度，微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。文中的Da Vinci手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)就是微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人的典型代表。該系統(tǒng)1999年由美國Intuitive Surgical公司研制成功，2001年通過了美國聯(lián)邦醫(yī)藥管理局（FDA）認(rèn)證。它是目前為數(shù)不多的商品化外科手術(shù)機(jī)器人之一，被視為主從式微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人研究的一個(gè)里程碑。該系統(tǒng)具有自動(dòng)糾錯(cuò)功能，可以克服醫(yī)生在操縱手術(shù)工具時(shí)手臂的顫抖，避免出現(xiàn)誤操作、精度高、創(chuàng)口小、效率高等優(yōu)點(diǎn)。但該系統(tǒng)也存在操作手機(jī)構(gòu)龐大、成本較高、整體系統(tǒng)尚缺少力感知能力，還需進(jìn)一步完善和發(fā)展。

而在Da Vinci系統(tǒng)問世之前，Computer Motion公司于1996年，根據(jù)所研制的AESOP系列機(jī)器人，推出了商業(yè)化的ZEUS機(jī)器人系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)讓外科醫(yī)生首先突破了傳統(tǒng)微創(chuàng)手術(shù)的界限，將微創(chuàng)手術(shù)精度和水平推到了新的高度。著名的超遠(yuǎn)程膽囊摘除手術(shù)“林白手術(shù)”就是通過ZEUS系統(tǒng)完成的，該系統(tǒng)也采用主從式工作方式。雖然ZEUS機(jī)器人系統(tǒng)安全性高，但其存在占用空間較大、工作空間小、靈活性較低等缺點(diǎn)。Computer Motion公司最終被美國Intuitive Surgical公司所并購。此后，ZEUS機(jī)器人系統(tǒng)被美國Intuitive Surgical公司雪藏，再也沒有在醫(yī)療市場上出現(xiàn)。

在國內(nèi)，最早開展外科手術(shù)機(jī)器人研究的是北京航空航天大學(xué)。1997年開始，北京航空航天大學(xué)機(jī)器人研究所開展了機(jī)器人輔助立體定向神經(jīng)外科手術(shù)的研究。此外，哈爾濱工業(yè)大學(xué)圍繞機(jī)器人輔助骨科手術(shù)、介入微創(chuàng)手術(shù)和康復(fù)治療等領(lǐng)域進(jìn)行了廣泛的研究。2004年，天津大學(xué)研制成功主從操作顯微外科手術(shù)機(jī)器人“妙手”系統(tǒng)（MicroHand），該系統(tǒng)成功地對兔子腿部1mm靜脈和頸部3mm動(dòng)脈進(jìn)行了血管吻合手術(shù)。北京理工大學(xué)針對顱頜面外科的頜骨重建、顱頜面穿刺手術(shù)等研制了相關(guān)的專用手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)。

總之，結(jié)合中國國情發(fā)展高新技術(shù)醫(yī)療儀器設(shè)備、研制和發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權(quán)的手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)并進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化，對促進(jìn)多學(xué)科交叉與新興學(xué)科和新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義。