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机器人明日异地执行开颅手术 成功实施600例

http://www.enorth.com.cn  2003-09-09 10:38

 

  机器人“黎元”600公里外执行开颅手术

  医生坐在计算机旁轻点鼠标,指挥600公里以外的机器人为肿瘤患者做颅脑手术。明天,全国首台机器人异地遥控手术将在北京和沈阳之间进行,做手术的机器人叫黎元,目前已被运送到沈阳市中心医院;遥控手术的专家是海军总医院神经外科专家田增民。北京:医生用鼠标发出数字指令沈阳:机器人两秒钟内能“听”到

  机器人、患者远隔600公里,而专家如何坐在北京对这台开颅手术进行遥控呢?带着疑问,记者昨天来到了海军总医院。主刀医生田增民教授正在沈阳中心医院选择适合手术的患者。

  据该院神经外科副主任医师赵全军介绍,异地遥控手术需要四大设备:计算机、摄像机、定位仪和互联网。具体的手术过程是,在沈阳中心医院的手术室里安装三台摄像头,患者手术部位的画面随时通过互联网传输到北京田教授的计算机里,生成三维图像,田教授则根据图像和数字给黎元发号施令。手术前,田教授会将患者头部的三维立体图象、实施手术路径输进黎元的程序里。

  据赵医生介绍,黎元执行田教授指令的误差小于1.5毫米,“比外科医生的手还准确”。截至昨天晚上,田教授和黎元之间的手术语言还在拟定当中。据介绍,人与机器之间手术语言往往用数字代替,比如1代表“向上”,2代表“向下”。虽然他们相隔600公里,但田教授在这边发出的指令,一两秒钟内那边的黎元就能“听”到。机器人协助找切入口手术创口比铅笔还细

  明天的遥控手术全过程用不了一个小时,但术前的资料准备复杂而细致。医生先在病人头部贴四个标志点,然后进行CT扫描,拍出20多张患者头部的层切照片,每层的距离为5毫米,并根据这些照片在计算机里重建病人的三维影像学资料,创建虚拟手术空间。田教授在虚拟手术空间里设计手术路径和穿刺靶点,机器人黎元则按照他的规划,在现实操作空间进行准确定位,“指点”现场的医生,在患者头部的哪个部位打孔、打多深就能找到肿瘤病灶了。

  这当中,难度最大的就是寻找打孔位置,对此,田教授曾做过一个形象的比喻。他说,这就好比隔着墙在一间屋子里取东西,从哪里穿墙而进是捷径,怎么做最安全、不破坏屋子里的其他物品。而大脑里有十分丰富的神经和组织,要能准确找到病灶部位又不会伤害其他器官,就需要经验丰富的田教授所遥控的黎元来完成了。

  找到打孔位置后,现场医生立即锁定黎元的机械臂,并将黎元所指定的位置作为手术操作平台,然后导入各种相应的手术器械,如穿刺针、活检器、内窥镜、引流管、肿瘤切除器械等,进行相应的手术操作。

  据介绍,以前的颅脑手术,医生需要在患者头部开一个10厘米长的口子,剥开后,伸手去“探囊取物”,然后对伤口进行缝合。这样不但病人创口大,术后容易感染和引起并发症,而且,手术费用昂贵,一般需要上万元,有的要几万元。但现在有黎元参与的手术就不同了,患者头部的创口比铅笔还细,大大减少了术后并发症的概率,手术成本大大降低。

  “黎元”能够用“眼”识别已经成功做过多例遥控手术

  在前两代外科机器人原有基础上,田教授给黎元增加了遥控操作功能,增设了主控端计算机,使“他”具有视觉识别、焦点定位等功能,可以主动识别、实施专家的指令,通过互联网实施异地遥控操作手术。

  据介绍,虽然这是田教授第一次遥控600公里以外的黎元做颅脑手术,但他们之间的近距离遥控配合已经有很多次了,且手术全部成功。据介绍,所谓近距离合作,就是田教授坐在计算机旁用鼠标“发话”,隔壁手术室里的黎元按照田教授的指挥行动。

  为了防止黎元“听”错口令,田教授在黎元的程序里安装了校验软件,如果黎元对田教授的某个指令有些吃不准,就自己进行比较、确定,以保证手术的准确无误。目前,黎元除了可以做脑外科手术外,还可以做胸外科以及肝胆外科等定位手术。到专家去不了的地方手术机器人用途广泛

  近年来,将先进机器人技术应用于医疗外科领域已受到世界发达国家的高度重视,美国国防部已立项开发战地救护机器人,欧盟也将医用机器人列入了振兴计划。

  机器人技术在医院外科领域的应用,不仅为手术精确定位、手术最小损伤、手术质量优化等方面带来一系列的技术变革,而且将改变常规医疗外科的许多概念。比如在海军军舰上、在辐射污染较强的环境里,手术机器人就可以代替医学专家对患者进行医疗急救。

  据介绍,机器人定位手术系统主要适用于脑及体部病变的诊断与治疗,特别是常规手术方法难以解决的病例。现已成功应用的项目包括:脑及体内深部病变活检;癫痫、精神病等脑功能性疾病的立体定向外科治疗;、脑及体内深部血肿及脓肿排空;脑及体内异物摘除术;脑及体部肿瘤内注药及后装放疗;神经细胞移植等手术。

  三代机器人成功实施手术600例

  海军总医院全军机器人临床应用课题组具有坚实的临床实力基础,神经外科已实施立体定向手术4000余例。在此基础上,根据“九五”全军医药卫生科研基金项目与国家863计划,研制出了独特的机器人辅助无框架定位手术系统,并已研制了三代机器人,一共成功实施了600多例定位手术。

  第一代机器人系统于1997年5月应用于临床,并通过北京市科委鉴定,在理论上与实践上已取得突破性进展,进一步的研究列入国家863计划课题。

  1999年研制成功第二代机器人,完全实现了无框架定位手术,通过了国家863计划课题组的验收。在此基础上,不断构建并完善了整个手术系统,经药品监督管理局鉴定(津药管械(准)字2001第2030007号),准许投入医疗市场。该项研究成果同时列入2001年度全军医药卫生成果推广计划([2000]卫科字第77号)。

  第三代遥控操作机器人于2001年7月研制成功,该机型在原有基础上,不仅完善了机器人的动力系统,而且增加了遥控操作功能,可以充分发挥专家的辐射作用,通过互联网实施异地遥控操作手术,目前已投入临床应用。

  黎元是海军总院研制出的第三代遥控操作机器人,“生于”2001年7月,这个名字的含义是“初始、创新”。

  稿源: 北京青年报   编辑: 李强


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