?中國首例機器人輔助冠狀動脈介入治療手術(shù)完成

“介入機器人手術(shù)的成功，可能預示著推動血管介入領(lǐng)域的革命性進展?！?中國科學醫(yī)學院阜外醫(yī)院血管外科中心副主任醫(yī)師羅明堯說。

3 月 13 日，機器人輔助冠狀動脈介入治療（PCI，percutaneous coronary intervention）手術(shù)在海南博鰲超級醫(yī)院成功完成，該手術(shù)由中國科學院院士、復旦大學附屬中山醫(yī)院心內(nèi)科主任葛均波教授團隊操刀，手術(shù)過程持續(xù)約 30 分鐘。

據(jù)了解，這次接受機器人輔助下冠脈介入治療的是一名 60 歲男性患者，他已患冠狀動脈粥樣硬化性心臟病十多年，雖然長期服用藥物但病情未見減輕。該患者是 50% 病變，幾年前做過造影，最近經(jīng)常心絞痛，嚴重影響了他的生活質(zhì)量。其冠脈造影結(jié)果顯示，患者系前降支中段彌漫性病變，導致第一對角支受損，需要在雙導絲保護技術(shù)的支持下完成手術(shù)。

葛均波在控制室內(nèi)通過操縱桿對盒帶內(nèi)導絲模塊進行手術(shù)操作，實現(xiàn)機械臂將兩根導絲分別送入，行雙導絲保護技術(shù)。

他在接受媒體采訪時表示，“該病例是一個分杈病變，而且是兩個狹窄，好在介入機器人完美地完成了任務(wù)。我們首先把對角支放在一個導絲保護起來，然后用兩個球囊越擴張支架，非常迅速地通過了復雜病變。”

與人工操作相比，介入機器人在某些方面具有一定優(yōu)勢。首先，介入機器人的標準化和數(shù)字化優(yōu)勢，可使手術(shù)過程保持穩(wěn)定和精確的操作，其 “毫米級” 的精準定位和釋放植入器械，可避免醫(yī)生因經(jīng)驗判斷或觀察失誤造成的誤差。

其次，在傳統(tǒng)的冠脈介入治療中，醫(yī)生往往穿著沉重的鉛衣，連續(xù)幾小時站在手術(shù)臺旁進行手術(shù)，這意味著醫(yī)生會暴露在 X 射線的電離輻射下，有骨骼系統(tǒng)受到損傷的風險。

介入機器人可將醫(yī)生從手術(shù)床旁解放出來，還能減少醫(yī)患雙方的輻射及術(shù)中交叉感染，對傳染病或感染性疾病患者的治療更加有利。據(jù)了解，2020 年疫情期間，在美國有使用介入機器人為新冠病人手術(shù)成功的案例，實現(xiàn)了醫(yī)生與患者 2 米以上的隔離。

再次，“人機交互” 轉(zhuǎn)變?yōu)橐欢ǔ潭鹊?“機機交互”，再結(jié)合 AI 和 5G 技術(shù)就可能具備遠程實施血管介入手術(shù)的潛力。

介入機器人的實質(zhì)是手術(shù)機器人與血管介入技術(shù)的結(jié)合。“這是一個歷史性的時刻，未來我們也將看到更多的創(chuàng)新技術(shù)應用于臨床?！?葛均波在接受媒體采訪時表示。

近年來，Corindus 機器人在中國 “突破式” 發(fā)展。據(jù)西門子醫(yī)療資料顯示，2017 年 3 月，Corindus 機器人曾短暫來華 “交流訪問”，中國醫(yī)學科學院阜外醫(yī)院冠心病中心竇克非團隊在北京成功完成了 Corindus 機器人輔助的冠脈介入治療，實現(xiàn) “零的突破”；2020 年 11 月，Corindus 機器人首次亮相進博會；這次，Corindus 機器人在博鰲醫(yī)療先行區(qū)的手術(shù)成功進一步推動了介入手術(shù)機器人在國內(nèi)的正式落地。

可實現(xiàn) “毫米級” 精準的前沿技術(shù)

PCI 手術(shù)是血管重建的主要模式，在手術(shù)中，醫(yī)生可以參照醫(yī)療圖像精確定位，在控制室遠程操作介入手術(shù)器械。在確保連續(xù)、穩(wěn)定地執(zhí)行手術(shù)動作的同時，還能快速、準確地通過復雜的軌跡，精確定位到達目標血管。最后，在醫(yī)生的操作下完成血管介入手術(shù)。

“醫(yī)生通過圖像反饋了解當前手術(shù)的環(huán)境，然后再根據(jù)環(huán)境情況判斷，做出實時操作。也就是說，這款介入機器人是由醫(yī)生一對一的‘遠程控制’，實際上是一種映射的關(guān)系?！?同濟大學電子與信息工程學院副教授齊鵬說。

據(jù)了解，本次應用的介入機器人是西門子醫(yī)療生產(chǎn)的 Corindus 途靈最新一代CorPathGRX，也是目前全球唯一一款經(jīng)過美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）批準，并擁有歐盟 CE 上市認證的血管介入手術(shù)機器人系統(tǒng)。

羅明堯?qū)?DeepTech 表示，目前 Corindus 主要實施的是血管內(nèi)的器械驅(qū)動，但穿刺、更換耗材等步驟仍需要醫(yī)生手動完成。他進一步解釋稱，“血管內(nèi)操作屬于手術(shù)核心內(nèi)容，因此主要的研發(fā)集中在攻克這部分難題。而穿刺、更換耗材等步驟的動作模式與血管內(nèi)操作不同，它在手術(shù)流程中起著輔助作用，動作瑣碎，更難規(guī)范?！?/p>

從技術(shù)層面來看，介入機器人有三個特點：

第一，多自由度靈巧操作，通過主從控制模式驅(qū)動，提供有效的智能硬件輔助；

第二，實現(xiàn)多模態(tài)影響數(shù)據(jù)融合，同步重建血管和導管形態(tài)模型，輔助醫(yī)生進行手術(shù)；

第三，結(jié)合連續(xù)體機器人建模的復雜性特征，通過力或者位置控制，探索機器人自主控制操作模式。

“操作介入機器人其實和打游戲操作游戲手柄的原理類似，除了遠程遙控，還得在實際操作過程中靈活地掌握技巧?！?齊鵬說，“可以借鑒達芬奇機器人的模式，目前達芬奇機器人已經(jīng)陸續(xù)在國內(nèi)應用，它的操作應用是醫(yī)生在培訓中心培訓相關(guān)技術(shù)，各項操作技術(shù)熟練達標了再實際操作。這有利于年輕醫(yī)生的培訓與手術(shù)操作，而不是只靠經(jīng)驗豐富的老醫(yī)生，因此這將改善手術(shù)預約排期緊張的問題。”

不過，介入機器人在臨床普及仍存在一定的難點。據(jù)媒體報道，2017 年美國血管介入機器人手術(shù)占血管手術(shù)的 0.1%。目前，該技術(shù)在國內(nèi)屬于非常前沿的新技術(shù)，尚處于試驗階段。

羅明堯?qū)?DeepTech 表示，“首先，介入機器人暫時受制于醫(yī)患及業(yè)內(nèi)人士對該新技術(shù)的認知和認可。結(jié)合其他醫(yī)療學科領(lǐng)域的機器人技術(shù)或其他新技術(shù)新設(shè)備的全球推廣經(jīng)驗來看，一般是從行業(yè)內(nèi)的頂級醫(yī)院開始認可、購置，形成效應并帶動其他醫(yī)院逐步跟進。其次，現(xiàn)有的血管介入機器人技術(shù)尚未成熟，與‘全自動’甚至理想的‘半自動’還有一定差距。第三，機器人手術(shù)費用高昂，如不能進入醫(yī)保報銷體系，能接受的患者范圍受到限制。”

“如果在臨床推廣，則需要先在國內(nèi)走審批流程上市注冊。據(jù)我所知，國內(nèi)相關(guān)的標準化的規(guī)則還在制定中。所以，介入機器人在臨床的實際應用還需要些時間?！?齊鵬說。

“未來還有更長的路要走”

隨著介入機器人的發(fā)展，其應用的臨床領(lǐng)域?qū)⒉粩嗤卣?，“在現(xiàn)有的‘半自動’框架下，其應用領(lǐng)域從心臟逐步延伸到腦血管、外周血管的臨床診療。這既是順應患者需求，也是腦血管、外周血管等專業(yè)醫(yī)生的期盼?！?羅明堯說。

此外，介入機器人技術(shù)需要不斷完善，還需要一些配套的設(shè)計，如專用的適應機器人機械臂操作的器械輸送和釋放系統(tǒng)。羅明堯認為，“目前機器人的設(shè)計與現(xiàn)有的腔內(nèi)器械并不完全吻合，現(xiàn)有的腔內(nèi)器械都是為適應人手操作而設(shè)計，如支架釋放需要人手操控，設(shè)計出適合機械臂釋放的支架系統(tǒng)和手柄是未來的需求之一?！?/p>

目前，在血管中的傳送以及病灶處的診治操作過程中，介入機器人導絲導管的可操作性有限，因此需要醫(yī)生在眼手不能直接配合的模式下進行。據(jù)了解，經(jīng)驗豐富的醫(yī)生可憑借 “手感” 操作手術(shù)，而介入器械前段的作用力因不能被直接獲取，容易導致錯誤操作、刺穿血管或者損傷組織器官。

“從科研角度來講，我們一直強調(diào)‘手感’，醫(yī)生在手術(shù)中的操作具有‘捻’、‘轉(zhuǎn)’等感覺性的互動，是醫(yī)生憑借經(jīng)驗去判斷，而介入機器人是完成一些程序化的工作，并沒有這種‘手感’。從某種程度上來說，介入機器人是輔助醫(yī)生完成中間一段手術(shù)，前期準備和后期手術(shù)仍然需要醫(yī)生來完成?！?齊鵬說。

羅明堯同樣認為，目前的介入機器人雖然穩(wěn)定但卻缺乏靈活性。復雜的血管介入操作，需要較強的操控性，如通過閉塞病變，內(nèi)臟動脈、腦血管及其他分支動脈的超選等，這其中阻力感受和反饋至關(guān)重要。

因此，力反饋技術(shù)的升級將有助于介入手術(shù)機器人的發(fā)展，可幫助后者在介入操作時，實現(xiàn)導絲空間位移之外另一維度上的精準性。

如果實現(xiàn)遠程治療，醫(yī)患雙方即便在異地也能實現(xiàn)分級診療，讓更多患者獲得優(yōu)質(zhì)的醫(yī)療資源。隨著 5G 技術(shù)、人工智能、自我學習與介入機器人技術(shù)不斷發(fā)展，對該產(chǎn)品和技術(shù)是質(zhì)的飛躍，將共同加速介入機器人的自動化發(fā)展及臨床應用?！斑@是一個系統(tǒng)的工程，未來還有更長的路要走?！绷_明堯說。

原文標題：中國首例介入機器人30分鐘完成心臟支架手術(shù)，或推動血管介入領(lǐng)域革命性進展丨專訪

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責任編輯：haq