【廣東衛(wèi)生計(jì)生】“達(dá)芬奇”機(jī)器人如何做手術(shù)
達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人開(kāi)展手術(shù)的場(chǎng)景(資料圖片??中山一院供圖)
機(jī)械臂系統(tǒng)
主刀醫(yī)生操作臺(tái)
機(jī)械臂戴無(wú)菌套
外部創(chuàng)口縫合
?????? 3月11日,,中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“中山一院”)手術(shù)科大樓30號(hào)手術(shù)室內(nèi),,一臺(tái)名為“達(dá)芬奇”的手術(shù)機(jī)器人(Da?Vinci?Si),在醫(yī)生的操控下完成一臺(tái)乙狀結(jié)腸息肉切除術(shù),,創(chuàng)造華南地區(qū)首例機(jī)器人手術(shù)的紀(jì)錄,。
??????從傳統(tǒng)開(kāi)放手術(shù)、腹腔鏡微創(chuàng)手術(shù)到機(jī)器人手術(shù),,人類(lèi)外科手術(shù)又向前邁進(jìn)一大步,。“達(dá)芬奇”本身造價(jià)不菲,,穩(wěn)定性,、精確度極高,3D高清內(nèi)窺鏡與靈活多角度的機(jī)械臂“雙劍合璧”,,大大超越肉眼和人手的局限,,非常適合進(jìn)行空間狹窄、復(fù)雜疑難的手術(shù),。特別是在心臟,、肝膽、胃腸,、泌尿,、婦產(chǎn)等外科手術(shù)中,使用“達(dá)芬奇”可降低患者體內(nèi)損傷,,減少失血量,,更徹底地清除病灶,術(shù)后患者并發(fā)癥少,、痛苦小,、愈合好,住院時(shí)間平均縮短一半,。
?????? 盡管“達(dá)芬奇”將主刀醫(yī)生從手術(shù)臺(tái)上解放出來(lái),,但同時(shí)又對(duì)醫(yī)生提出更高的要求:既要具備傳統(tǒng)手術(shù)經(jīng)驗(yàn),又得熟練機(jī)器人系統(tǒng)的操作,。而這例手術(shù),,正是由中山一院大外科主任、教授何裕隆控制機(jī)器人主刀,、副教授吳暉在手術(shù)臺(tái)邊配合完成的,。
?????? 日前,“達(dá)芬奇”已經(jīng)在中山一院眾“大咖”的指揮下完成50例手術(shù),,更多的人因此而獲益,。當(dāng)科技不斷地刷新人們的認(rèn)識(shí)和體驗(yàn),或許我們?cè)撝鼗?月11日的30號(hào)手術(shù)室,,以探求“達(dá)芬奇”在華南地區(qū)首次完美亮相背后的究竟,。
?????? 神奇系統(tǒng):操作臂穩(wěn)定精確成像高清立體
???????機(jī)械臂系統(tǒng)???不同于人形機(jī)器人,手術(shù)機(jī)器人的設(shè)計(jì)注重功用而非仿形,。7條可實(shí)現(xiàn)540度旋轉(zhuǎn)的可交互式“操作臂”和“鏡頭臂”,;7種活動(dòng)模式的操作臂精細(xì)關(guān)節(jié),等比縮小并模擬主刀醫(yī)生的手部動(dòng)作,,在人手觸及不到的狹窄體腔里也能靈活穿行,。更重要的是,操作臂的穩(wěn)定性和精確性,,過(guò)濾了人手自然顫動(dòng)的現(xiàn)象,。而鏡頭臂上裝備的兩個(gè)攝像頭,相當(dāng)于主刀醫(yī)生的“金睛火眼”,,使醫(yī)生能夠清晰地關(guān)注到手術(shù)視野中的每一點(diǎn)細(xì)節(jié),。一次手術(shù)中,通常使用4條手臂:3條操作臂和1條鏡頭臂,。
?????? 操作臂的四個(gè)金屬連接端相當(dāng)于機(jī)器人的“手指”,,可以根據(jù)手術(shù)的要求更換安裝不同的器械,如手術(shù)刀,、剪刀,、鉗子、縫針器,、電凝止血設(shè)備等——直徑2至4毫米,。手術(shù)器械的四個(gè)可旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)固定在操作臂上,在嚴(yán)密的動(dòng)程范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)操作,。
???????這些器械都經(jīng)過(guò)嚴(yán)格消毒,,具有一定的使用次數(shù),當(dāng)使用次數(shù)滿(mǎn)額后被系統(tǒng)自動(dòng)鎖住,,無(wú)法再進(jìn)行操作,。
?????? 主刀操作臺(tái)???主刀操作臺(tái)距離無(wú)菌區(qū)數(shù)米開(kāi)外,,通過(guò)光纖數(shù)據(jù)線與機(jī)械臂連接,相當(dāng)于外科醫(yī)生的獨(dú)立工作間,。
?????? 顯示器提供放大了10倍的三維立體高清影像,,實(shí)時(shí)監(jiān)控手術(shù)進(jìn)度。兩個(gè)指套式的手柄可感應(yīng)醫(yī)生手部動(dòng)作,,等比例轉(zhuǎn)換成機(jī)械臂的同步精細(xì)操作,。腳踏用于調(diào)整機(jī)械臂的遠(yuǎn)近位置、調(diào)節(jié)鏡頭的焦距,。而內(nèi)置麥克風(fēng)可以實(shí)現(xiàn)醫(yī)生與助手的遠(yuǎn)距離對(duì)話交流,。
?????? 主刀醫(yī)生坐在操作臺(tái)上調(diào)動(dòng)雙手雙腳,發(fā)出移動(dòng),、捏夾,、拉扯、打結(jié)等動(dòng)作指令,猶如“隔空取物”。
?????? 三維成像系統(tǒng)???成像系統(tǒng)的采集端位于鏡頭臂的內(nèi)窺鏡上,,3D顯示屏則位于主刀操作臺(tái)上。
?????? 相比于傳統(tǒng)腹腔鏡的3倍二維視圖,,機(jī)器人能顯示放大了10倍以上的高清立體影像,患者體腔內(nèi)的血管,、神經(jīng)組織等一目了然,,便于主刀醫(yī)生辨認(rèn)結(jié)構(gòu)、把握距離,,進(jìn)行更精細(xì)的操作,。
?????? 手術(shù)室的另外兩個(gè)屏幕可同步顯示2D影像,以便助理醫(yī)生和其他醫(yī)務(wù)人員跟進(jìn)手術(shù),。
?????? 手術(shù)操作:對(duì)主刀醫(yī)生要求更嚴(yán)格
?????? 早上七點(diǎn)多,,手術(shù)室里就開(kāi)始忙碌的術(shù)前準(zhǔn)備,醫(yī)務(wù)人員進(jìn)行器械的安裝與調(diào)試,、工具的準(zhǔn)備和消毒,、患者的輸液與麻醉等。幾十平方米的手術(shù)室,,因?yàn)榧尤霗C(jī)器人設(shè)備以及各種數(shù)據(jù)傳輸線而略顯擁擠,。
?????? 接受機(jī)器人手術(shù)的患者必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格篩選。手術(shù)前,,醫(yī)院內(nèi)部進(jìn)行多學(xué)科討論,,并與患者家屬積極溝通,最終確定一名63歲的男性患者——符合年齡相對(duì)較小、沒(méi)有基礎(chǔ)病等條件,。
?????? 給患者皮膚消毒,,鋪上藍(lán)色無(wú)菌巾之后,醫(yī)生再次確定每個(gè)手術(shù)切口的位置和長(zhǎng)度,。麻醉師對(duì)患者進(jìn)行靜脈全身麻醉,。
?????? 為達(dá)到手術(shù)環(huán)境的無(wú)菌要求,,機(jī)械臂需要套上塑料薄膜進(jìn)行密封,。每個(gè)無(wú)菌套約為3500元人民幣,價(jià)格不菲,。
?????? 機(jī)械臂也像傳統(tǒng)外科醫(yī)生一樣,,戴上“手套”,顯得更加龐大,。這些無(wú)菌套都是一次性的,,只能使用于同一臺(tái)手術(shù),避免患者之間的交叉感染,。醫(yī)務(wù)人員小心翼翼地為機(jī)械臂安裝無(wú)菌套,。主刀醫(yī)生何裕隆強(qiáng)調(diào):“要保證接觸到病人身上的器械都是無(wú)菌的?!?/span>
?????? 傳統(tǒng)開(kāi)放式手術(shù)需要在患者身上切開(kāi)二三十厘米的創(chuàng)口,,而機(jī)器人手術(shù)則無(wú)需開(kāi)腹。醫(yī)生在患者腹部開(kāi)了4個(gè)微創(chuàng)切口,,每個(gè)約1厘米,,放入中空管子并往腹部充入二氧化碳以建立人工“氣腹”,使得體腔有更大的操作空間,。
?????? 此時(shí)仍是在傳統(tǒng)腹腔鏡下進(jìn)行操作,,對(duì)患者腹腔進(jìn)行逐層探查,在腹壁搭建手術(shù)通道,。
?????? 使用傳統(tǒng)腹腔鏡定位后,,機(jī)器人方派上用場(chǎng)。首先進(jìn)入患者體內(nèi)的是鏡頭臂,,內(nèi)置2個(gè)內(nèi)窺攝像頭,,由冷光源提供照明,將采集到的高清立體圖像傳送到主刀操作臺(tái),。普通微創(chuàng)手術(shù)需要一個(gè)專(zhuān)門(mén)的扶鏡手,,而機(jī)器人手術(shù)則減省了這一人力。
?????? 攝像頭需要進(jìn)行調(diào)焦校準(zhǔn),。鏡頭臂能夠深入小創(chuàng)口內(nèi)部,,等于讓醫(yī)生進(jìn)入病人的肚子里直接觀察內(nèi)部情況,“鏡”比人眼的視野更開(kāi)闊,能夠有效減少盲區(qū),。
?????? 人工搭建好腹腔通道后,,醫(yī)務(wù)人員把操作臂主機(jī)推至手術(shù)臺(tái)旁,不斷調(diào)整機(jī)器人與病人的相對(duì)位置,,選取最佳角度,。
?????? 隨著一聲“線接好了,可以了”,,三條機(jī)械臂進(jìn)入患者體內(nèi),,正式開(kāi)始“主導(dǎo)”整臺(tái)手術(shù)。在場(chǎng)的醫(yī)護(hù)人員都不免為它的“首秀”感到興奮和緊張,。
?????? 何裕隆坐在操作臺(tái)前指揮機(jī)器人進(jìn)行手術(shù)操作,。他雙眼緊盯前方屏幕的3D影像,雙手拇指和中指套在傳感器上,,熟練地做著前進(jìn),、后退、牽拉,、切割等動(dòng)作,。每個(gè)細(xì)微的動(dòng)作都不容大意,他深知,,他怎么動(dòng),,機(jī)械臂就怎么動(dòng),沒(méi)有重來(lái)的機(jī)會(huì),?!斑@跟親手摸著病人的身體來(lái)做手術(shù)完全是兩回事?!苯?jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)生要適應(yīng)它也并非易事,,至少需要練習(xí)幾個(gè)星期。傳統(tǒng)手術(shù)可感受到患者身體組織的質(zhì)地,、彈性,,而機(jī)械臂缺少觸覺(jué)反饋體系,醫(yī)生使用多大的力度完全靠經(jīng)驗(yàn)以及視覺(jué)上的判斷,,這也是新技術(shù)所帶來(lái)的挑戰(zhàn),。
?????? 在分離腸道、切斷血管,、清掃淋巴結(jié)的過(guò)程中,,何裕隆主要控制兩條操作臂,分別連接著超聲刀和雙極鉗,。超聲刀通過(guò)震動(dòng)產(chǎn)生高溫進(jìn)行切割,,沿著結(jié)腸剪開(kāi)側(cè)腹膜,。通過(guò)屏幕,偶爾可以看到燒灼時(shí)升騰的煙霧,。切斷大血管的時(shí)候,,吳暉用鑷子從旁協(xié)助。
?????? 手術(shù)機(jī)器人帶來(lái)的另一項(xiàng)好處,,就是能夠使主刀醫(yī)生在長(zhǎng)時(shí)間的手術(shù)中坐著進(jìn)行手術(shù)操作,,提高舒適度,避免長(zhǎng)時(shí)間站立所帶來(lái)的疲勞,。
???????手術(shù)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)好的策略與路徑進(jìn)行,。出現(xiàn)需要注意的情況時(shí),何裕隆有時(shí)會(huì)暫停使用機(jī)器人,,與助手研究下一步策略,。手術(shù)中如有任何意外,都可終止機(jī)器人操作,,恢復(fù)傳統(tǒng)手術(shù),保證安全性,。
?????? 手術(shù)團(tuán)隊(duì)分工明確,,默契配合。助手吳暉坐在手術(shù)臺(tái)旁,,通過(guò)前方同步播放的二維視頻,,實(shí)時(shí)監(jiān)控手術(shù)器械在患者體腔內(nèi)的每個(gè)動(dòng)作。同時(shí),,他按照何裕隆發(fā)出的指令,,嚴(yán)格配合操作:調(diào)整機(jī)械臂方向、更換手術(shù)工具,、用紗布止血,、輔助牽拉腸道、沖水吸水,、擦拭鏡頭……
?????? 機(jī)械臂“肘部”的指示燈會(huì)在不同情況下呈現(xiàn)出紅,、綠、藍(lán)三種顏色,。手術(shù)器械受到自動(dòng)鎖定操作系統(tǒng)的限制,,比如超聲刀使用10次之后就被凍結(jié)。紅燈亮起是錯(cuò)誤報(bào)警,,表示手術(shù)器械超過(guò)限定次數(shù)無(wú)法繼續(xù)使用,,或是未安裝妥當(dāng)。藍(lán)燈表示當(dāng)前機(jī)械臂工作正常,,且對(duì)當(dāng)前手術(shù)器械的位置有記憶,。而綠燈是更換器械后有之前的位置記憶,可直接將器械送回原來(lái)的位置。吳暉時(shí)刻關(guān)注指示燈的變化,。
?????? 在檢查腸道一個(gè)多小時(shí)后,,何裕隆終于找到患者的病灶所在——乙狀結(jié)腸息肉。這時(shí)候,,護(hù)士已經(jīng)準(zhǔn)備好“腔鏡下直線切割閉合器”,,并在前端裝上雙排釘子。吳暉使用這把“神槍”配合機(jī)器人進(jìn)行息肉腸段的切除,,過(guò)程順利,。
?????? “一次性管狀吻合器”是一種形似管道、前端彎曲的器械,。它通過(guò)肛門(mén)進(jìn)入患者體內(nèi)進(jìn)行腸道的吻合,,即兩個(gè)斷端的重新接通。相比于手工縫合,,它大大縮短了手術(shù)時(shí)間,,減少吻合口出血,縫合均勻整齊,。
?????? 手術(shù)進(jìn)入最后一步,,這時(shí)機(jī)器人精細(xì)縫合的優(yōu)勢(shì)得到彰顯。機(jī)械臂使用持針器比人手更靈活,,但是要打多大,、多緊的結(jié),則離不開(kāi)醫(yī)生的傳統(tǒng)手術(shù)經(jīng)驗(yàn),,以及充分的模擬訓(xùn)練,。
???????何裕隆進(jìn)行著與傳統(tǒng)手術(shù)不同的縫針打結(jié),這時(shí)需要關(guān)注3D影像下創(chuàng)口形狀的變化,,以精細(xì)的操作為患者降低不必要的傷害,。
?????? 縫完后,機(jī)械臂的使命已經(jīng)完成,,光榮退出“戰(zhàn)場(chǎng)”,。緊接著,吳暉移除患者身上的中空管道,,再次切開(kāi)患者腹部表皮,,將結(jié)腸息肉取出體外,并進(jìn)行外部創(chuàng)口的縫合,。
?????? 至此,,中山一院首例機(jī)器人手術(shù)順利完成,這標(biāo)志著華南地區(qū)的外科手術(shù)正式跨入“機(jī)器人時(shí)代”,?;颊咝g(shù)后第二天即下床自由活動(dòng),,很快能夠進(jìn)食,第三天便康復(fù)出院,。