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机器人远程做手术,真的安全吗?

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我国幅员辽阔,人口众多,医疗资源分布不均。远程医疗可以通过网络的传输,突破时间及空间的限制,一定程度上促进医疗资源合理分配。

机器人手术实现“多点操控”今年4月的一天,一名患者躺在位于北京大学第一医院第二住院部的手术室里,我们团队应用国产内窥镜机器人手术系统为其进行肾盂成形手术。主要手术步骤包括分离腹膜,游离裁剪肾盂输尿管连接部,支架管留置,缝合肾盂输尿管连接部等。同时,在距离手术室6公里外的北京协和医院远程医学中心,泌尿外科纪志刚教授在手术机器人医生控制台前观察和监控着手术全程。双方通过副屏可实时进行视频沟通,遇到解剖变异和到了关键手术步骤时,纪志刚教授接手,远程操控手术机器人机械臂系统,完成必要的手术操作和教学指导。

手术开始前,北大医院的手术室和协和医院的远程中心建立5G通讯连接,所设基站接入了30M联通固线网络。手术过程中,双方多次切换操控,过程顺畅,远程端的3D视频画面清晰流畅,机械臂响应及时稳定,无明显延迟感,操作精准有效。两端术者的语音及场景视频交互也很流畅,手术顺利完成。

在既往手术机器人单控制台远程手术模式中,远程手术操作存在伦理安全和医疗责任等诸多问题。特别是术中出现突发情况时,术者无法临场处置,可能会增加医疗风险,严重阻碍了远程手术的发展。此次尝试的新模式,通过远程多点控制台的控制权转移,实现了远端医疗专家对手术的全过程监管,并可在关键步骤进行操作,降低了医疗风险,且能加速本地医师手术经验的积累。此外,手术采用5G网络与固网专线跨网域、跨运营商的网络传输通路,尽可能还原了现阶段远程手术应用的实际场景。

网络差曾是远程手术最大阻碍远程手术是指医生通过网络传输,借助机器人进行实时异地手术操作。远程手术的关键是手术操作的时间一致性和空间一致性。

时间一致性需要高速稳定的网络传输支持。

2001年,通过横跨大西洋的海底光纤网络传输信号,世界首例远程手术得以完成。之后,远程手术的进一步发展受到了网络传输技术的限制。现有的4G(第四代移动通信技术)网络和卫星传输,速度及稳定性不够。光纤专线则成本较高,灵活性较差。这些都限制了远程手术的进一步发展。

第五代移动通信技术(5G)具有高速率、多连接、低时延、传输稳定的优势。该技术的问世进一步推动了远程手术的发展。2018年12月,解放军总医院第一医学中心刘荣教授等使用国产“康多”手术机器人系统成功完成了50公里以外的肝脏楔形切除术的动物实验。这是国际上第一次尝试5G远程手术。2019年9月,他们再次使用国产“康多”手术机器人系统成功实施了全球首例多点协同5G远程动物手术。2020年,青岛大学附属医院牛海涛教授等通过5G网络控制“妙手”机器人平台,首次完成了国际超远程手术。

目前,国内较发达地区可以实现5G的提前示范应用,但更多的基层医院仅有固网覆盖,所以完全基于5G的远程手术基础硬件还有待于进一步完善。基于现阶段我国固网业务覆盖范围广泛的现状,结合5G网络高速度、低延迟的优势,跨运营商、跨网域“5G+固网专线”的模式更加符合当前我国的基本国情。

多控制台大大降低手术风险既往手术机器人单控制台远程手术中,主刀医师远离患者,当术中出现突发或异常情况时,术者无法临场处置,这使医疗风险大大增加。为了避免上述风险,我们创新性地采用多点协同远程实时交互临床手术教学模式,通过技术手段保障远程手术实施,同时最大限度保障患者安全。这就是文章开头的一幕。

远程多点控制台的控制权转移,可以让远端医疗专家对手术进行实时监管,同时对手术关键步骤进行示教操作。这极大降低了本地术者学习期的医疗风险,加速其手术技能的提升,同时提高了手术成功率。术中一旦出现网络中断或远端控制台失效的情况,本地医生可直接使用本地控制台操作手术机器人完成进一步操作,大大降低了远程手术风险。

多点协同远程实时交互的手术模式,为优质医疗资源下沉提供了切实可行、安全有效的思路和技术支持,促进了医疗资源的流动,解决了区域发展差异导致的高端成熟医疗人才资源分布不均的问题。

机器人做手术效果好吗远程手术的实现依赖于机器人手术系统。机器人手术系统拥有三维高清的视野,支持缩放而高度自由的“内镜腕”技术,使施术者的“肢体”能力更加强大,使得术者可以完成更加精细、复杂、高难度的手术。在机器人手术系统中,机械臂模仿术者手部运动,术者的手部操作可以直接转化为器械的操作,这让术者适应工具更加容易,学习曲线也更短。

机器人手术系统在泌尿外科应用广泛。2000年,达芬奇机器人辅助手术系统完成了国际首例根治性前列腺切除术。根治性前列腺切除术需要术者在狭小的骨盆内完成精细的高难度操作,而达芬奇机器人辅助手术系统拥有三维高清视野,可清晰显示盆腔内的组织结构,仿真机械腕操作灵活精准,有利于保护神经、血管、肌肉,因此优势明显。

在肿瘤控制方面,与腹腔镜前列腺癌根治术和开放前列腺癌根治术相比,达芬奇机器人辅助根治性前列腺切除术能达到相似的肿瘤控制效果,但机器人辅助手术术中出血更少,在患者术后勃起功能恢复和排尿控制功能恢复方面更有优势。机器人前列腺根治术的手术时间和患者术后住院时间都缩短了,缺点是所需的手术费用较高。

2002年,首例机器人辅助肾盂成形术被报道。肾盂成形术对于腹腔内缝合的要求较高,而机器人手术系统可以进行复杂缝合。机器人手术可在保持腹腔镜手术的微创优势下,进一步减少缝合时间。机器人手术系统还为三维重建术中导航提供了良好的平台,三维重建可以缩短机器人辅助上尿路修复手术中狭窄段的游离时间。

2003年,机器人辅助根治性膀胱切除术被首次报道。机器人手术系统在尿流改道及淋巴结清扫等操作中具有显著优势。研究报道,机器人辅助根治性膀胱切除术患者在肿瘤复发、3年总生存期等方面与开放手术患者相当。相对于开放性手术,机器人手术具有创伤小、失血少、并发症少、住院时间短等优势,但手术时间较长。此外,机器人辅助根治性膀胱切除术联合新膀胱手术的远期效果有待进一步评估。2014年,国外研究人员发现,机器人辅助根治性膀胱切除术对于性神经保留效果良好。这得益于机器人手术系统在手术视野和体内操作方面的技术提升。

2004年,国外专家第一次报道了机器人辅助肾部分切除术。机器人辅助手术系统具有三维高清视野,仿真机械腕操作灵活、精准,与传统腹腔镜手术相比,关闭肾脏深层髓质和浅层皮质更加轻松。对于肾门及内生性肿瘤的复杂肾部分切除手术,机器人辅助手术系统的三维高清视野可更加清晰地暴露血管,识别肿物,灵活精准的仿真机械腕也有利于阻断、游离及缝合。一项研究表明,开放、腹腔镜和机器人辅助肾部分切除术在局部复发率、远处转移和肿瘤相关死亡率等方面未见明显差异。一项多中心前瞻性研究对1800名接受开放肾部分切除术和机器人辅助肾部分切除术的患者进行了比较,结果显示机器人手术患者并发症较少,输血率较低,住院时间较短。另一项研究比较了机器人辅助肾部分切除术和腹腔镜肾部分切除术的手术效果,结果显示,机器人手术中患者热缺血时间较短,住院时间更短。

2005年,机器人辅助肾脏根治性切除术被首次报道。目前机器人辅助肾脏根治性切除术主要应用于相对复杂的根治手术,比如伴有下腔静脉瘤栓的肾癌根治术。

机器人手术系统让术者可以完成更加精细、复杂、高难度的手术。机器人手术系统还可在一定程度上避免术者和患者的直接接触,对于特殊情景下的手术治疗更具优势。其安全性已经在多个术式中被证实,可想而知,未来机器人手术的应用会越来越广泛。目前高昂的费用在一定程度上限制了其进一步发展,同时技术进步也需要不断推陈出新。不断涌现的新型手术机器人各自具有独特的设计,比如开放的控制台、触觉反馈、多个单臂床旁机械臂系统等。伴随着这些新型机器人的问世,机器人手术的价格会逐渐下降,最终惠及广大患者。

评论
无限探索者
太师级
机器人手术系统可以完成更加精细、复杂、高难度的手术。对于特殊情景下的手术治疗更具优势,其安全性已被证实,
2022-06-24
科普5b4eff5c29e0a
太师级
伴随着这些新型机器人的问世,机器人手术的价格会逐渐下降,最终惠及广大患者
2022-06-24
周东虎
进士级
伴随着这些新型机器人的问世,机器人手术的价格会逐渐下降,最终惠及广大患者
2022-06-24