陳融雪
2022年10月,蔣協(xié)遠(左二)在北京積水潭醫(yī)院手術室使用天璣骨科手術機器人為患者進行手術(林則 / 攝)
“用最小的創(chuàng)傷換最好的療效,骨科手術機器人帶來了變革?!北本┓e水潭醫(yī)院院長蔣協(xié)遠近日接受《瞭望東方周刊》采訪時表示,骨科手術機器人不僅是實現(xiàn)精準醫(yī)療的重要工具,對推動醫(yī)療同質化發(fā)展也具有重要意義。
作為我國第一臺自主知識產權的骨科手術機器人誕生地,北京積水潭醫(yī)院連續(xù)13年獲復旦大學醫(yī)院管理研究所全國專科聲譽排行榜骨科第一名,在國內外享有盛譽。據(jù)介紹,該院如今每月的機器人手術量逾百,累計已開展3.5萬例。
蔣協(xié)遠在全國率先提出三維導航機器人輔助下肘關節(jié)旋轉中心軸定位方案,完成了世界首例肘關節(jié)雙平面導航機器人手術和三維導航機器人手術。
蔣協(xié)遠
《瞭望東方周刊》:我們看到報道,你最近成功實施了廣東省首例5G網(wǎng)絡技術下一對二的遠程手術,請介紹下手術的情況。
蔣協(xié)遠:2月16日上午,我們原本要跟三個地方連線做機器人手術,但由于其中一個地方網(wǎng)絡不穩(wěn)定,圖像傳輸質量不高,就改成了一對二。
一對二的這兩名患者,都是因外傷導致股骨頸骨折,分別收治在中山市骨科醫(yī)院和佛山市中醫(yī)院,我就在北京積水潭醫(yī)院機器人遠程手術中心,通過遠程系統(tǒng)控制平臺與兩個醫(yī)院實時連接,進行遙規(guī)劃、遙操作。
具體來說,就是通過5G網(wǎng)絡技術,兩名患者的實時影像可采集傳輸?shù)奖本┓e水潭醫(yī)院機器人遠程手術中心,我借助天璣骨科手術機器人平臺,對他們分別進行遠程手術路徑規(guī)劃,然后遠程交替操控兩臺骨科機器人進行手術定位,通過實時網(wǎng)絡畫面指導當?shù)蒯t(yī)生完成多枚空心釘植入。
兩臺手術整體用時30分鐘,手術切口1厘米,術中出血量5毫升。經透視驗證下,螺釘位置準確無誤,完全符合手術規(guī)劃,取得圓滿成功。
《瞭望東方周刊》:通過機器人進行骨科手術,有哪些好處?
蔣協(xié)遠:在普通骨科手術中,醫(yī)生的短板在于無法看到深層組織,無法將術前設計直接應用到術中,手術動作的控制力、穩(wěn)定性存在不足。
而上述方面恰恰是機器人的優(yōu)勢。比如,借助三維影像導航,機器人可以精確識別骨性解剖結構;術前或術中規(guī)劃可精確執(zhí)行到毫米級精度;在操作穩(wěn)定性上,機器人不會緊張或疲勞,可以長時間、穩(wěn)定地抓持手術器械,機械臂可以360°轉彎,比人手更加靈活。
另外,在放射安全性方面,通過機器人手術,可減少術中的透視次數(shù)和時間,從而減少醫(yī)患雙方的輻射劑量;機器人甚至可以在有放射線輻射的環(huán)境中工作,保護醫(yī)護人員免受輻射損傷。
通過遠程操作手術機器人,國家級優(yōu)質的醫(yī)療資源可輻射到全國各地,實現(xiàn)手術同質化。
用最小的創(chuàng)傷換最好的療效,骨科手術機器人在這方面帶來了變革。
《瞭望東方周刊》:北京積水潭醫(yī)院是我國最早探索骨科手術機器人的醫(yī)院之一,骨科手術機器人經歷了哪些發(fā)展歷程?
蔣協(xié)遠:21世紀以來,機器人系統(tǒng)在外科手術中的使用大大增加。如普外科、泌尿外科、婦科等等,都借助腔鏡機器人系統(tǒng)走到了微創(chuàng)機器人外科的前面。與此同時,很多骨科醫(yī)生還在徒手打釘子、上鋼板、換關節(jié)和進行內鏡微創(chuàng)手術。
幾十年過去了,骨科手術的區(qū)別可能只在于鋼板換了新型號,釘子換了新款式,關節(jié)假體換了新種類,微創(chuàng)出了一些新術式。直到5G技術和人工智能出現(xiàn),骨科手術機器人才得到真正發(fā)展,迎來了新時代。
北京積水潭醫(yī)院在骨科手術機器人方面的探索可以追溯到2004年,當時是基于國家863計劃(國家高技術研究發(fā)展計劃的簡稱)課題,我們和北京航空航天大學聯(lián)合研制開發(fā)了雙平面骨科手術機器人系統(tǒng),在計算機視覺方面進行了前沿理論的創(chuàng)新。2006年,我們完成了國內首例機器人輔助骨科手術。
在第二個階段,我們基于理論創(chuàng)新解決了一些關鍵技術,比如圖像融合的問題。
第三個階段是推進醫(yī)學產研合作,研制產品。我們于2010年研發(fā)出了中國首臺擁有自主知識產權的骨科手術機器人。
然后就是現(xiàn)階段,臨床示范應用階段。
《瞭望東方周刊》:臨床示范應用階段的重點是什么?
蔣協(xié)遠:骨科涵蓋的專業(yè)很多,我們醫(yī)院就有八個專業(yè),包括脊柱、關節(jié)、創(chuàng)傷、小兒骨科、手外科、骨踝外科、骨腫瘤、運動醫(yī)學等。但早期的骨科手術機器人主要是做脊柱和關節(jié)手術,適應癥窄,裝機量就八九臺。
現(xiàn)在,我們基于“十三五”國家科技支撐計劃項目,研發(fā)了通用型骨科手術機器人天璣2.0,就是要把這些專業(yè)都覆蓋,進行規(guī)范化地臨床應用,來驗證技術。
2019年,我們開始進行基于5G網(wǎng)絡的導航定位機器人遠程骨科手術,一下子就實現(xiàn)裝機60多臺,天智航(該公司與北京積水潭醫(yī)院合作開發(fā)骨科機器人,是國內首家、全球第五家獲得醫(yī)療機器人注冊許可證的企業(yè))也憑著這個硬指標,成功實現(xiàn)了科創(chuàng)板上市。
《瞭望東方周刊》:《中國外科年鑒》數(shù)據(jù)顯示,中國每年骨科創(chuàng)傷病例高達2000萬例,其中79.35%需要進行手術治療。
蔣協(xié)遠:2000多萬是《中國外科年鑒》2017年的數(shù)據(jù),現(xiàn)在的需求量,我覺得倍增也不為過。
一個原因是隨著人口老齡化,人們的壽命增加,老年骨折增加了。還有一個原因是醫(yī)學在進步。
在上世紀八九十年代,我們認為很多骨折不需要手術,幾乎所有的骨折都能愈合,如果不愈合,就是固定的時間不夠。但實際上,病患長期躺著不動,容易導致關節(jié)僵硬、肌肉萎縮,尤其是老年患者,容易得褥瘡、泌尿感染。
因此,現(xiàn)代骨科治療,就是希望用最微創(chuàng)的方法,讓骨折在一個合理的時間愈合,提高生活質量。歪著扭著的愈合,長得跟冰雕似的愈合,不是我們追求的目標。用最小的創(chuàng)傷換最好的療效,骨科手術機器人在這方面帶來了變革。
借助三維影像導航,機器人可精確識別骨性解剖結構;術前或術中規(guī)劃可精確執(zhí)行到毫米級精度;在操作穩(wěn)定性上,機器人不會緊張或疲勞,可以長時間、穩(wěn)定地抓持手術器械,機械臂甚至可以360°轉彎,比人手更加靈活。
《瞭望東方周刊》:骨科手術機器人如何以較小創(chuàng)傷取得良好療效?
蔣協(xié)遠:比如跟骨骨折,是骨科最難治的一種骨折,因為腳后跟骨折的部位往往有感染,以前做手術都要等十天以上。我曾經見過一個患者,跟骨被吸收得只有手指甲蓋大小了,這時候才手術真是太遲了——感染率下降了,但骨折復位困難了?,F(xiàn)在有了骨科手術機器人,就可以把手術時間提前,微創(chuàng)可以降低感染,實現(xiàn)閉合復位。
再比如鎖骨骨折,以前我們反對做鎖骨手術,因為創(chuàng)口大、一切就是十公分,外觀難看,手術后不易愈合。我見過一個患者,做了三次手術都不愈合,最后沒辦法又上鋼板又從腹部取髂骨。我從業(yè)38年以來,切開做的鎖骨骨折也就兩三個。
現(xiàn)在的鎖骨骨折患者多是年輕人,多是騎摩托受傷、滑雪受傷,他們的要求也更高,但我們卻愿意做手術了,因為通過骨科手術機器人,可以做一個一厘米的小切口,一個導針打過去就固定了。
《瞭望東方周刊》:北京積水潭醫(yī)院目前開展了多少機器人手術?有多少5G遠程機器人手術?
蔣協(xié)遠:目前,北京積水潭醫(yī)院的機器人手術累計開展了3.5萬例,5G遠程機器人手術200多例,分布在全國 15 個省級行政區(qū)域(19 個城市)23 家醫(yī)院。
遠程機器人手術比較謹慎。這里涉及兩個方面。
一方面是5G網(wǎng)絡的問題。5G網(wǎng)絡的低延遲和高帶寬特性是遠程手術的關鍵技術,如果過度依賴5G遠程手術,一旦中間出現(xiàn)問題,會影響到患者的生命安全。而過早宣傳手術效果,對于時效性、技術成本要求特別高的場景,萬一出現(xiàn)意外,容易導致醫(yī)患矛盾加劇。
一方面是當?shù)蒯t(yī)生配套培訓的問題。手術機器人可以縮短醫(yī)生對復雜手術的學習曲線,可以替代醫(yī)生的某些動作,但醫(yī)生的思維和判斷力是機器人無法替代的。值得期待的是,我國正在試點開展醫(yī)生培養(yǎng)體制的改革。
隨著遠程手術機器人的應用推廣,醫(yī)生將可以更加安全、更加高效地救治患者。在復雜、危險的環(huán)境里,醫(yī)生的注意力必然會分散,但是機器人就不存在這樣的問題。
我們最近和融通集團開展合作,目標就是將應用場景從常規(guī)遠程臨床拓展到公共衛(wèi)生遠程診療服務和突發(fā)性醫(yī)學應急救援,比如疫情、災害、太空場景中的遠程診療和急救等。
《瞭望東方周刊》:目前,我國手術機器人水平如何?
蔣協(xié)遠:與美國、歐洲等發(fā)達國家或地區(qū)相比,中國的研究起步較晚,但發(fā)展迅速,已探索出適合中國國情的模式。
舉個例子,骨盆骨折閉合復位是創(chuàng)傷骨科中公認最難的手術操作,復位難度極大。美、日、德等國家相繼開展了骨盆骨折復位機器人的研發(fā),但至今仍未有系統(tǒng)能進入臨床應用。
北京積水潭醫(yī)院在前期研究的基礎上,自主設計和研發(fā)出新的算法,將機器人應用于骨盆骨折的復位,完成了智能化骨折復位機器人的研發(fā)。
我們醫(yī)院的田偉院士是第十八屆國際計算機輔助骨科學會主席;骨科手術機器人治療骨頸骨盆和脊柱骨折的指南,也是我們醫(yī)院發(fā)布的。
《瞭望東方周刊》:對于患者來說,做一臺遠程機器人手術會更貴嗎?
蔣協(xié)遠:目前,遠程機器人手術只有機器人手術的收費,在遠程這塊,還沒有設收費項目。
患者通過機器人手術,是不是比傳統(tǒng)手術更貴了呢?我認為這需要算衛(wèi)生經濟學的賬。比如,患者通過微創(chuàng)手術,能早出院、少一些意外,治療效果更好,對社會貢獻更多價值,這也許更好。當然,這需要較為全面的證據(jù)。
北京積水潭醫(yī)院今年承擔了“十四五” 國家重點研發(fā)計劃“機器人遠程診療體系構建與應用示范”項目,該項目旨在推進醫(yī)療同質化,一個重要任務就是要通過規(guī)?;R床應用,進行多維度的衛(wèi)生經濟學評價,希望將來醫(yī)保能夠覆蓋機器人遠程手術收費,使這項臨床新技術真正惠及于民。
2022年8月21日,北京,世界機器人大會,天智航骨科手術機器人展示
《瞭望東方周刊》:工業(yè)和信息化部等十七部門聯(lián)合發(fā)布《“機器人+”應用行動實施方案的通知》,明確鼓勵有條件有需求的醫(yī)院使用機器人實施精準微創(chuàng)手術。手術機器人的推廣還需要哪些努力?
蔣協(xié)遠:一臺通用手術機器人1000多萬元,耗材另計,這筆支出對一些醫(yī)院來說是挺大的。北京支持高新產業(yè),目前給予采取機器人手術的患者8000元的醫(yī)保支持,耗材也可以報銷75%,對機器人手術的推廣是利好。但其他地方還沒有完全鋪開,這跟各地的經濟水平有關。
在我看來,要推廣應用,實現(xiàn)手術機器人下沉,比買設備、蓋大樓更重要的是實現(xiàn)醫(yī)學的高質量發(fā)展。這個核心是人——手術該不該做?該用什么方式做?這些都是機器無法回答的。
在工信部和國家衛(wèi)健委的支持下,北京積水潭醫(yī)院機器人遠程手術中心自2019年成立以來,已有11個省份累計20余家醫(yī)療機構參與骨科機器人遠程手術中心建設工作,取得了廣泛良好的示范推廣效果。
今年4月15號,我們將牽頭成立一個“5G+骨科機器人聯(lián)盟”,希望更多研發(fā)者和使用者加入5G遠程會診,一起努力為國家多作貢獻。