机器人成“主刀医生”！一起来看手术室里的这些“硬科技”

原标题：手术室里的“硬科技”

西安市人民医院（西安市第四医院）妇产医院院长、教授陈必良（右一）为患者进行腹腔镜机器人辅助下宫颈癌根治手术。 受访者供图

今年以来，ChatGPT火爆全网，使人工智能等前沿技术备受瞩目。如何利用人工智能等前沿技术为产业赋能，受到更多方面的广泛关注。

事实上，近年来，医工交叉成果的应用价值已逐步显现，精准微创手术机器人、3D打印、AI辅助影像识别与诊断等，均已在临床上得到应用，加速了医疗行业高质量发展，患者接受度也越来越高。日前，记者走访了省内多家医院，探访前沿技术推动医工交叉创新成果应用、造福更多患者的故事。

机器人成为“主刀医生”

“瞧，这是机器人给咱种的牙。时间短、效果好，手术十分顺利。”4月16日，78岁的黄爱莲（化名）告诉记者，10天前，她在空军军医大学口腔医院数字化口腔医学中心接受了自主式种植牙机器人为她施行的手术。机器人为她精准植入了一颗种植体，修复了36牙（左下颌第一磨牙）。

“黄爱莲的36牙已缺失3年。术前，我们在软件中进行了种植方案规划。手术开始后，医生发出指令，机器人机械臂前端自主进入患者口腔，在医生监控下根据预先规划的方案，精准植入种植体。整个手术过程仅耗时10分钟。”数字化口腔医学中心主任白石柱介绍。

这台“神奇”的机器人正是中国工程院院士、空军军医大学口腔医学院教授赵铱民团队与北京航空航天大学机器人研究所合作研究，于2017年研发的全球首台具有完全知识产权的自主式种植牙机器人。据介绍，该研究成果综合应用机器视觉、力学传感和微型模块化机器人等技术，破解了“临床随动”、“医生手感”、精准定位、全程自主手术等多个难题。

据介绍，自主式种植牙机器人由软件系统、视觉系统和力伺服系统组成，分别相当于医生的大脑、眼睛和手。软件系统可根据患者的具体病情，制定相应种植规划；视觉系统和力伺服系统实现了术中全程导航与机器人自主控制，能在空间狭小的口腔内灵活完成手术操作，提高了手术精度。同时，自主式种植牙机器人技术还能与 3D 打印技术结合，实现植入后的即刻义齿修复。

白石柱介绍，传统的人工种植牙技术虽然相对成熟，但受限于医生的经验和技术，手术效果较大程度上依赖于医生个人主观因素。同时，由于口腔内空间狭小，有些区域难以直视，医生有操作困难，会影响治疗效果。特别是在多颗牙种植时，人为误差会导致位置偏差、角度偏差，难以实现即刻修复。“手工种植方式，即使是经验丰富的医生误差也在2毫米左右，而自主式种植牙机器人误差在0.3毫米至0.5毫米，具有精准、高效、微创、安全等优点，并且降低了手术难度，提高了手术效果。”他说。

自主式种植牙机器人于2020年9月通过国家药品监督管理局创新医疗器械特别审查，于2021年9月获得国家药品监督管理局颁发的第三类医疗器械注册证和生产许可证。截至目前，全国已有100余家医院及口腔诊所引进了赵铱民团队的自主式种植牙机器人，完成了1000余例缺牙患者的治疗。据统计，所有种植体均安全、精准地植入。

“口腔疾患是影响人民健康和生活质量的重要疾病之一。”白石柱说，“我们数字化中心以国家重点实验室为依托，将手术机器人、光学印模、3D打印、人工智能等先进数字化技术应用于口腔诊疗中，努力构建多学科交叉融合的口腔临床医学中心，创造更多原创的先进技术与设备，更好服务患者，为他们减轻痛苦和烦恼。”

科技为医生当“最强辅助”

3月17日，“达芬奇手术机器人中国妇科临床手术教学示范中心”落户西安市人民医院（西安市第四医院）。据介绍，该院妇科机器人手术开展以来，已多次施行高难度子宫切除术、深部子宫内膜异位症手术、宫颈癌根治术等妇科恶性肿瘤手术。机器人操作更加精准、稳定，患者术后恢复快、并发症发生率低。

“我们实施腹腔镜下机器人辅助手术治疗妇科疑难杂症，就是希望以最小的创伤、最少的收费，取得最好的治疗效果，让病人受益。”全球妇产科学领域首个“达芬奇手术特殊贡献奖”获得者、西安市人民医院（西安市第四医院）妇产医院院长、教授陈必良说。

陈必良介绍，机器人放大倍数大、手术操作空间和角度大，便于手术。同时，与传统手术需站着操作相比，利用手术机器人进行手术时，医生坐在远处的工作台根据机械臂的“实时侦查画面”便可进行手术，操作起来也更加平稳、精准。自从在国内率先系统开展妇产科达芬奇机器人手术以来，陈必良已完成各类达芬奇机器人辅助下妇科恶性肿瘤根治手术3000余例，为妇科肿瘤患者提供了更加安全、精细、高效的微创医疗服务。

今年3月，陈必良接诊了一位来自山西的患者。该患者的超声检查结果显示：左侧附件区血管内可见约4.7厘米×0.8厘米条状低回声，并伴明显的血流信号。陈必良考虑其患血管内平滑肌瘤。“整个病灶就像一根‘腊肠’，占据了患者血管。手术风险极大。因为血管隐藏在骨盆底层的肌肉里面，难以定位，大出血风险高。业内，我们把这个区域称为‘狼窝’，一般不敢轻易触及。”陈必良说。

综合评估了手术风险及并发症，在与患者及家属沟通后，陈必良决定为该患者进行“机器人腹腔镜下盆底血管内平滑肌瘤切除术+左侧卵巢血管切除术+广泛肠粘连松解术”。

“患者术中情况并不乐观，病灶隐藏极深。”陈必良介绍，在手术机器人的辅助下，他们才最终得以找到并清除了所有病灶。患者术后恢复良好，已经出院。

据统计，仅在3月份，类似这样的高难度机器人辅助手术陈必良团队已经完成了20余台。“下一步，我们将积极探索利用国产机器人开展5G远程手术，创新机器人手术技术，造福更多患者。”陈必良说。

3D打印为健康成长护航

“孩子最近饮食都正常吧？发育状况咋样？”4月12日，西安交通大学第二附属医院骨二科主任李浩鹏通过视频连线，回访了6岁的脊柱侧凸畸形患者小明（化名）。小明的妈妈答复孩子活动及发育正常，李浩鹏鼓励孩子和家长坚持治疗，为后续矫正手术打好基础。

据介绍，去年4月，李浩鹏接诊了小明。当时，孩子脊柱侧凸已经3年，对心肺形成了不同程度的压迫。同时，由于病症影响，孩子长期饮食摄入量偏少，从而导致其身高、体重都较正常儿童要低很多。

“我们检查发现，小明脊柱上有腰弯和胸弯两个大的弯曲畸形，其中胸弯的角度近60度。而在医学专业上，大于45度就需要进行手术干预。”李浩鹏说。通过观察其他医学指标，李浩鹏团队发现小明还有较大生长潜力，如果进行固定矫形手术，会严重影响孩子的生长发育。

如何既能有效矫正脊柱畸形，还能保持脊柱的生长能力，是整个脊柱外科领域治疗早发性脊柱侧凸面临的一大难题。“目前，医学界解决这个难题最合理的方法是进行生长棒脊柱侧弯矫形手术。这项技术的优点是在矫正脊柱侧弯的同时，还可以最大程度释放孩子的生长潜力，直至生长发育完全停止，属于一种部分非融合技术。”交大二附院骨二科副主任医师臧全金说。

臧全金介绍，生长棒是固定在脊柱一侧或两侧的可以调节长度的固定棒。医生会选择用钩子、螺钉或钢丝等合适的器械，将生长棒连接到脊柱弯曲部位的上方和下方，从而矫正一部分脊柱侧凸，帮助弯曲的脊柱变得更直、更长。随着患儿的成长发育，生长棒还可以通过调节来延长。

生长棒固定的关键，是使用椎弓根钉，让钛合金支架与脊柱精准连接。“由于患儿年龄较小，手术置钉的位置必须非常精确。传统的手术方式上，置钉部位全凭医生的临床经验，损伤脊髓、神经、血管或内脏概率较高，易引起并发症。因此，我们决定利用3D打印技术，最大限度保障手术成功。”小明的主管医生蔡璇说。

手术实施前，李浩鹏团队利用3D打印1：1精确“复刻”出小明的脊柱模型。借助这个模型，团队进行了详细术前规划，对椎弓根钉放置的地点、角度等进行了匹配“演习”，并打印出精确置钉的导航模板。最终，经过患者及家属同意，李浩鹏团队成功为小明施行生长棒脊柱侧弯矫形手术。

“手术后，孩子的腰杆挺直了，身高也较术前增长了5厘米，能下地活动正常行走。目前，患儿术后已近1年，我们仍保持随访，为最终矫形融合手术做好准备。”蔡璇说。

除了3D打印技术，近年来，李浩鹏团队还充分利用钛合金等新材料新工艺、基于人工智能的三维重建技术等救治患者。“相比传统方式，前沿技术和产品的应用让手术创伤更小，患者恢复效果更好。我们将在医工结合领域继续探索，推动学科发展，让患者受益。”李浩鹏说。（记者 霍强）