5G超远程手术千里之外妙在纤毫

5G超远程手术千里之外妙在纤毫
2019-10-08 作者:责任编辑NO。姜敏0568

【编者按】

9月7日,经青岛、安顺两地医院协作,通过5G网络技能和我国自主原研手术机器人长途运用,成功为试验动物施行了全球首例5G超长途机器人腹腔杂乱手术。

据媒体报导,本年,运用5G技能,我国在长途医疗范畴发明晰多项“国际初次”的打破。

本年3月,解放军总医院成功完结全国首例根据5G的长途人体手术——远在海南的神经外科专家通过5G网络传输的高清画面长途操控手术器械,为身在北京的患者施行了帕金森病“脑起搏器”植入手术。

本年6月,北京积水潭医院运用5G技能,一同长途操控两台骨科手术机器人,为浙江嘉兴和山东烟台的两名患者施行手术。这也是全球首例骨科手术机器人多中心5G长途手术。

这些手术的顺利施行,标志着我国5G长途医疗与人工智能运用到达新高度。

【长报导】

一块暗红色、带着颗粒质感的器官呈现在屏幕上,只从形状上就能明晰分辩,那是猪的肝脏。用圆柱形的手术器械悄悄一推,像一块赋有光泽的果冻,在白色的器官组织上左右滑动。

“现在把挡着胆囊的肝切掉。”主刀医师郭卫东对着屏幕,向帮手医师下达指令。

肝脏的一角被圆角的镊子夹住了,两三厘米长的手术剪从屏幕右边伸进来,一开一合,鲜红色的血从堵截渗出来。

9月7日,青岛大学隶属医院。身着绿色手术服的郭卫东此刻正坐在会议室里,戴着一副黑片眼镜,推进着面前的两根操作杆。

没有手术帽、口罩和橡胶手套,也没有任何防护东西,手术所需求的,只需面前那台带着显现屏的白色机器。而“患者”,此刻正躺在贵州省安顺市西秀区医院的手术台上,承受着这台跨过3000公里的长途手术。

白色机器和远在贵州的机械臂,是一套体系,名叫“高手S”,是首台我国自主研制的外科手术机器人。它能运用于泌尿、妇科、外科等多个部位,可以完结对直径1毫米以下的微细血管剥离、剪切、修整、缝合、打结等各种操作。

现在,这款机器现已辅佐医师成功完结了几百例动物试验,在中南大学湘雅三医院进行临床试验阶段,完结了103例人体手术。

“未来,患者不必再为治病到处奔跑,或许在家里,就能承受来自全国各地威望医师的确诊和医治。”青岛大学隶属医院副院长牛海涛说。

一台“高手”,将手术刀延伸到千里之外。

“美妙的机械手”

9月7日,青岛大学隶属医院副院长牛海涛六点多就到医院了。换上绿色的手术服,上午,他要进行一场特别的手术。他现已为此预备了一个多月。

医院的会议室里,技能员正在调试当天手术所需的仪器。那是一个白色的操作台,一米左右的高度,两三人宽,这是“高手S”的一部分。“高手S”意为“美妙的机械手”,是我国首款自主研制的手术机器人。它由两部分组成,操作台是大脑,还有一个白色身子和机械手臂。通过网络衔接,大脑能操控身子和手臂进行手术。

9 月7 日,青岛大学隶属医院副院长牛海涛操作“高手S”机器人进行超长途手术。受访者供图

与此一同,贵州省安顺市西秀区医院的长途会议室里,一只50公斤重的白色黑花猪被搬上了不锈钢手术台。麻药正在起效,猪不再乱动乱叫了,它的眼睛眯成一条缝,任由医师给它插上尿管。绿色的手术衣罩住了它绝大部分的身体,只显露一块洁白的肚皮。

依照计划,牛海涛要和肝胆胰外科医师郭卫东接力,用5G网络衔接“高手S”的两个部分,为这只花猪施行肾脏、胆囊和膀胱切除手术。从青岛到贵州安顺,直线间隔近3000公里,相当于横穿了整条“茶马古道”。

“开端吧。”上午九点,牛海涛看了眼大屏幕,向身在贵州手术现场的两位帮手医师——杨学成和骆磊下达指令。他们都是青岛大学隶属医院泌尿科的医师,四天前,为做术前的最终预备来到贵州。

榜首个手术要做肾脏切除。猪侧躺着,左后腰上被切了三个两厘米左右的小孔,三只机械手臂插在上面,带着前端的手术东西伸进了猪的腹腔。不到一分钟,机械手臂上衔接的腹腔镜就把猪肚子里的状况投射到牛海涛面前的显现屏上了。

戴上3D眼镜看,似乎能触碰到器官。这是“高手S”规划的一大亮点,首创的开放式立体图画体系,确保医师运用的舒适度。

牛海涛往前挪了挪座位,双手握上操作杆,小臂的肌肉线条逐步明晰。机械手臂的操作需求调集手腕和手指的力气,通过长期操练的医师才干精确把控,确保手术的精准度。

操作杆上有两个“机关”,一个坐落操作杆下端,由中指、无名指和小指操控,悄悄按住操作机械臂移动;另一个在上端,像个小蘑菇,用拇指和食指捏住,能完结夹取、堵截等动作。

围观的人群安静了,一切人的眼睛都定格在大屏幕上。屏幕中,手术器械在缓慢移动。两三厘米长的镊子拨开了花猪黄色的脂肪组织,然后夹住紧贴肾脏的后腹膜轻轻拉拽起来,这层白色的薄膜就变得更透明晰。一个带着手术剪的机械臂从右边挪过来,在薄膜上划过,挑出一个口儿。肾脏就躲藏在这层膜下面。

屏幕中旋转的3D透视模型能协助医师更好了解猪的结构。黄色的肾脏两边,紧贴着树杈相同的动脉和静脉。在切除肾脏的过程中,稍有不小心就会碰到血管。

剪刀慢慢向前划动,像行进在安静水面的小舟,走过的当地,留下两条显着的分界线。“高手S”的前端机械臂能完结7个自在度旋转、弯折,比较人手操作的局限性,在狭隘的内腔里,机械臂表现出独有的优势。

深红色的肾脏显露来了。牛海涛活动了下手指。这个空隙,杨学成和骆磊把沾到血的内窥镜取出进行清洗。这是微创手术中常见的过程,为的是确保主刀医师随时看到明晰的画面。

钳子、锁扣将肾脏周围的动静脉结扎,堵截输尿管,操作趁热打铁。八分钟后,那两个芒果状相连的器官和身体别离,榜首项手术完毕。

9 月7 日,在安顺市西秀区医院,“高手S”正在对试验猪进行手术。受访者供图

接着,由郭卫东接力,用“高手S”施行了胆囊切除术和膀胱切除术。“之所以规划这两个项目,由于胆囊切除术是微创手术中最经典的一例,而膀胱切除术由于过程繁琐,增加了难度系数。”郭卫东说。

上午十一点三非常,这例运用我国自主研制机器人进行的全球首例5G超长途手术宣告成功。

“进口货”引发的颤动

这并不是牛海涛团队和“高手S”体系的榜初次协作。本年6月16日,他就操作“高手S”,给威海的一头试验猪做了肾脏和胆囊切除手术。

“还可以更灵敏些,但现在运用到手术中彻底没问题,精准度和操作性都值得等待。”术后,牛海涛说。

其有用机械臂进行微创手术并不是我国独有的新技能。上世纪八十年代,美国就研制出一款名为“达芬奇”的外科手术体系。因其规划创意来源于闻名画家列奥纳多·达芬奇在1459年规划的仿人型机械,因而取名“达芬奇”。

这项技能研制的开始意图是运用在军事范畴和航天范畴。它由操作台、机械臂和成像体系三部分组成,四条机械臂的结构像一只大蜘蛛。

后来,这只“蜘蛛”让医师们发现了微创手术的“新玩法”。

2006年,我国人民解放军总医院(原301医院)引入了榜首台“达芬奇”机器人。

“达芬奇”引入301医院时,在医院引起了不小的颤动。医师护理们都跑来围观。2013年,时任该院心血管外科主任的高长青在承受《21 CBR》采访时具体回想了当年的场景:“机器上一切称号都是英文,有必要先将一切的阐明都翻译成中文。别的,试验操作达芬奇不能是正常上班时间,下班后,团队一同在试验室用猪心重复做试验。”

2007年1月15日,高长青运用达芬奇,给一位来自石家庄的患者施行了微创心脏手术。这例手术被称为“亚洲榜首例全机器人不开胸微创心脏手术”,当天,中央电视台直播了这条新闻。

相对于医师手持器械进行的微创手术,多自在度旋转的机械臂就显得挥洒自如了,这也使得许多杂乱的手术变得简略。最经典的便是前列腺手术。

“前列腺在内腔的最里边,曾经人手持器械做手术,很费力,有时候手得一向拧着。”郭卫东介绍,“机械的灵敏度更大,就简略多了。”还有手震颤过滤功用,消除了医师因长期作业呈现的手部哆嗦。

牛海涛称,手术机器人的费用并不在医保的报销范围内,医院依照项目自行定价。相对于人工手术,同类手术用机器人完结,费用要多几万元。“但即便如此,仍是有许多患者挑选运用机器人,觉得更安全。”

“高手”出生

作为仅有一款用于微创手术的机器人体系,很长一段时间内,“达芬奇”独占了全球商场。这也直接导致,在国内每台“达芬奇”2000多万的价格一向高居不下。并且它的配套耗材都归于高值耗材,这也在无形中增加了本钱。“达芬奇”的各项专利维护也给自主研制带来许多约束。

“高手S”的研制团队在演示医用机器人的运用方法。王翀鹏程摄

“因而,‘高手S’的呈现,更多的含义在于打破了‘达芬奇’的独占局势,也改变了咱们国家微创手术机器人单纯依托进口的局势。”参加研制的威高集团总经理王炳强说。

2012年,榜首代具有自主知识产权的微创外科手术机器人体系面世,它被取名“高手S”。

“高手S”是一个有三条臂膀的机械仪器,和“达芬奇”相同,能完结微细血管的剥离、剪切、缝合和打结等各种手术操作。在开始的规划上,立体成像体系沿用了美国机器人“立体图画观察窗”的规划。那是一个相似暗箱的设备。每次做手术时,医师在机器人前面坐好,头向前伸,脸卧进观察窗里,透过两个小孔,就能看到腹腔镜反应出来的立体图画。可是,只需头脱离观察窗,红外线射线感应开关主动封闭,机械臂就停止工作了。这让做手术的医师非常辛苦。他们要一向坚持驼背伸长脖子的姿态,有时候几个小时的手术下来,脖子生硬得嘎嘣嘎嘣响。

“你们这个东西不舒服。”有医师反映。研制团队立刻着手改善,最终把“立体图画观察窗”改成了3D显现屏。这样看屏幕就简略多了,像平常看电脑。

怎么使设备更简便也是研制团队面对的难题。“开始规划的机械臂操作空间不行,手术床必定要严厉依照机器人的出手布局摆位,稍差一点,手术中就或许呈现风险。手术前调方位就要弄一个小时。”研制人员称,通过一年多的调整,才有了现在的第三代“高手S”。

结构方面,不同于“达芬奇”“一个身子带动四只手臂”的规划,“高手S”是“一只手臂两根手指”,相对于粗大健壮的手臂,手指更细、关节更多,弯折的视点更大,更灵敏。

“手指”的规划也减轻了机器的分量。它总重只需300公斤,并且机械臂台可以随意移动。比较1.3吨重、只能固定在手术室里的“达芬奇”,“高手S”简便、自在许多。“做完手术,通过消毒,立刻能推到下一间手术室。”

延伸千里的手术刀

“将微创手术机器人技能运用于长途手术,外科医师就可以不受地域约束为患者施行手术。这是机器人手术体系的潜在优势,也是长途医学中最为杂乱的部分。”王炳强称。

2000年前后,国外就有长途手术的事例。闻名的“林白手术”,便是运用手术机器人体系,完结了从美国到法国的长途胆囊切除术。国内的科研机构也展开了长途机器人体系研讨。2006年,北京积水潭医院运用自主研制的机器人辅佐进行了骨科手术。

“但和腹腔外科手术比较,脑科手术和骨科手术的技能要求略低。”一篇宣布在《腹部外科》杂志上的文章对此作了具体阐明:“脑科手术和骨科手术不需求全程不间断的实时手术视频传输长途操作,对网络延时的要求不大,对数据传输的要求也不高。”

“‘达芬奇’体系其实也规划了长途手术形式,可是引入我国时这个模块被取消了。因而多年来,国内没有用‘达芬奇’做长途手术的事例。”牛海涛解说。但“高手S”处理了这个难题。

“高手S”面世后,研制团队对这款自主研制的机器人进行了试验。

试验于2015年7月18日进行。研制人员将机器人的操作台放置在天津的研讨室里,通过10M带宽的商用网络衔接,给躺在北京的试验猪进行了胆囊切除、胃穿孔修补和肝脏楔形切除术。

三项手术共进行了100分钟。成果显现:“术中无周围脏器损害,手术过程中有必定的延时效应,但根本不影响试验顺利完结。机器人长途手术操作过程中未呈现显着颤动或其他机器人体系不稳定状况。”这是国内初次动物腹部外科长途手术成功事例。

这次青岛到贵州的长途手术可以顺利施行,依靠的便是这项技能。

“未来,患者不必再为治病到处奔跑,或许在家里,就能承受来自全国各地威望医师的确诊和医治。”牛海涛说。

【亲历者说】

牛海涛(青岛大学隶属医院副院长)

9月,咱们运用我国自主研制的机器人“高手S”,在青岛为贵州安顺西秀区的试验猪施行了肾脏、胆囊和膀胱切除手术。我是这次手术的主刀医师之一,也是“导演”和“编剧”。

其实本年6月,咱们接触到“高手”机器人,就进行过一例长途手术。那例手术成功切除了猪的肾脏和胆囊,也是由我和郭卫东教授主刀的。咱们两个在青岛,机械臂和猪在威海。

这次手术给咱们增长了决心,这才有了这次跨过半个我国的手术。贵州西秀区医院是咱们的定点援助单位,又刚好契合条件,由于这项技能未来肯定是要运用到相对偏僻、医疗水平不发达的区域。

为了这台手术,咱们投入了许多的人力和精力,一百多人,前后预备了一个多月。

首先是网络。西秀区还没有5G网络,整个安顺市只需一个基站,在联通大楼的楼顶上。通过和谐后拆下来挪到了西秀区医院邻近。

然后是仪器运送。机器人是精密机器,略微磕碰一下或许就坏了。把仪器拆开后,分别从天津开车运到青岛和贵州。贵州山路多,怕半途波动,咱们找人定做了两个大铁架子,好几十斤,把机器主体牢牢箍住。

未来运用中,长途手术将面对许多应战,比方网络安全。比方有人歹意进犯,在网络中设置病毒程序,人为中止网络或让机械手臂失控怎么办?还有半途断网怎么办?断电怎么办?机械手臂在手术中呈现毛病怎么办?

为了应对或许呈现的问题,咱们规划了A、B、C好几个计划,几乎是一切能想到的问题都做了预案。

虽然预备充分,但由于间隔比较远,仍是有忧虑。尤其是手术前一天预演,网络不稳定,推迟很显着,一切人都高度严重。在贵州辅佐的杨学成和骆磊衣服都湿透了。但预演成功了,真实手术时也就定心了。所以第二天正式手术时,我做肾脏切除术只用了八分钟,很顺利。

一向以来,咱们常说的5G长途医治其实更多是长途辅导,从技能视点来说并不难完结。就像咱们了解的视频谈天相同,一方在治疗或许手术,另一边医师能看到现场。但咱们这次是真实的长途手术,真刀真枪的,是具有巨大社会含义的。

新京报记者 王翀鹏程 实习生 郑丹 邓鹏卓

修改 胡杰 校正 付春愔

“如果发现本网站发布的资讯影响到您的版权,可以联系本站!同时欢迎来本站投稿!