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原標題：手術室里的“硬科技”
西安市人民醫(yī)院（西安市第四醫(yī)院）婦產醫(yī)院院長、教授陳必良（右一）為患者進行腹腔鏡機器人輔助下宮頸癌根治手術。 受訪者供圖今年以來，ChatGPT火爆全網，使人工智能等前沿技術備受矚目。如何利用人工智能等前沿技術為產業(yè)賦能，受到更多方面的廣泛關注。事實上，近年來，醫(yī)工交叉成果的應用價值已逐步顯現，精準微創(chuàng)手術機器人、3D打印、AI輔助影像識別與診斷等，均已在臨床上得到應用，加速了醫(yī)療行業(yè)高質量發(fā)展，患者接受度也越來越高。日前，記者走訪了省內多家醫(yī)院，探訪前沿技術推動醫(yī)工交叉創(chuàng)新成果應用、造福更多患者的故事。機器人成為“主刀醫(yī)生”“瞧，這是機器人給咱種的牙。時間短、效果好，手術十分順利?！?月16日，78歲的黃愛蓮（化名）告訴記者，10天前，她在空軍軍醫(yī)大學口腔醫(yī)院數字化口腔醫(yī)學中心接受了自主式種植牙機器人為她施行的手術。機器人為她精準植入了一顆種植體，修復了36牙（左下頜第一磨牙）。“黃愛蓮的36牙已缺失3年。術前，我們在軟件中進行了種植方案規(guī)劃。手術開始后，醫(yī)生發(fā)出指令，機器人機械臂前端自主進入患者口腔，在醫(yī)生監(jiān)控下根據預先規(guī)劃的方案，精準植入種植體。整個手術過程僅耗時10分鐘?！睌底只谇会t(yī)學中心主任白石柱介紹。這臺“神奇”的機器人正是中國工程院院士、空軍軍醫(yī)大學口腔醫(yī)學院教授趙銥民團隊與北京航空航天大學機器人研究所合作研究，于2017年研發(fā)的全球首臺具有完全知識產權的自主式種植牙機器人。據介紹，該研究成果綜合應用機器視覺、力學傳感和微型模塊化機器人等技術，破解了“臨床隨動”、“醫(yī)生手感”、精準定位、全程自主手術等多個難題。據介紹，自主式種植牙機器人由軟件系統、視覺系統和力伺服系統組成，分別相當于醫(yī)生的大腦、眼睛和手。軟件系統可根據患者的具體病情，制定相應種植規(guī)劃；視覺系統和力伺服系統實現了術中全程導航與機器人自主控制，能在空間狹小的口腔內靈活完成手術操作，提高了手術精度。同時，自主式種植牙機器人技術還能與 3D 打印技術結合，實現植入后的即刻義齒修復。白石柱介紹，傳統的人工種植牙技術雖然相對成熟，但受限于醫(yī)生的經驗和技術，手術效果較大程度上依賴于醫(yī)生個人主觀因素。同時，由于口腔內空間狹小，有些區(qū)域難以直視，醫(yī)生有操作困難，會影響治療效果。特別是在多顆牙種植時，人為誤差會導致位置偏差、角度偏差，難以實現即刻修復?！笆止しN植方式，即使是經驗豐富的醫(yī)生誤差也在2毫米左右，而自主式種植牙機器人誤差在0.3毫米至0.5毫米，具有精準、高效、微創(chuàng)、安全等優(yōu)點，并且降低了手術難度，提高了手術效果?！彼f。自主式種植牙機器人于2020年9月通過國家藥品監(jiān)督管理局創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審查，于2021年9月獲得國家藥品監(jiān)督管理局頒發(fā)的第三類醫(yī)療器械注冊證和生產許可證。截至目前，全國已有100余家醫(yī)院及口腔診所引進了趙銥民團隊的自主式種植牙機器人，完成了1000余例缺牙患者的治療。據統計，所有種植體均安全、精準地植入。“口腔疾患是影響人民健康和生活質量的重要疾病之一?！卑资f，“我們數字化中心以國家重點實驗室為依托，將手術機器人、光學印模、3D打印、人工智能等先進數字化技術應用于口腔診療中，努力構建多學科交叉融合的口腔臨床醫(yī)學中心，創(chuàng)造更多原創(chuàng)的先進技術與設備，更好服務患者，為他們減輕痛苦和煩惱?！?/p>科技為醫(yī)生當“最強輔助”3月17日，“達芬奇手術機器人中國婦科臨床手術教學示范中心”落戶西安市人民醫(yī)院（西安市第四醫(yī)院）。據介紹，該院婦科機器人手術開展以來，已多次施行高難度子宮切除術、深部子宮內膜異位癥手術、宮頸癌根治術等婦科惡性腫瘤手術。機器人操作更加精準、穩(wěn)定，患者術后恢復快、并發(fā)癥發(fā)生率低。“我們實施腹腔鏡下機器人輔助手術治療婦科疑難雜癥，就是希望以最小的創(chuàng)傷、最少的收費，取得最好的治療效果，讓病人受益?！比驄D產科學領域首個“達芬奇手術特殊貢獻獎”獲得者、西安市人民醫(yī)院（西安市第四醫(yī)院）婦產醫(yī)院院長、教授陳必良說。陳必良介紹，機器人放大倍數大、手術操作空間和角度大，便于手術。同時，與傳統手術需站著操作相比，利用手術機器人進行手術時，醫(yī)生坐在遠處的工作臺根據機械臂的“實時偵查畫面”便可進行手術，操作起來也更加平穩(wěn)、精準。自從在國內率先系統開展婦產科達芬奇機器人手術以來，陳必良已完成各類達芬奇機器人輔助下婦科惡性腫瘤根治手術3000余例，為婦科腫瘤患者提供了更加安全、精細、高效的微創(chuàng)醫(yī)療服務。今年3月，陳必良接診了一位來自山西的患者。該患者的超聲檢查結果顯示：左側附件區(qū)血管內可見約4.7厘米×0.8厘米條狀低回聲，并伴明顯的血流信號。陳必良考慮其患血管內平滑肌瘤。“整個病灶就像一根‘臘腸’，占據了患者血管。手術風險極大。因為血管隱藏在骨盆底層的肌肉里面，難以定位，大出血風險高。業(yè)內，我們把這個區(qū)域稱為‘狼窩’，一般不敢輕易觸及?！标惐亓颊f。綜合評估了手術風險及并發(fā)癥，在與患者及家屬溝通后，陳必良決定為該患者進行“機器人腹腔鏡下盆底血管內平滑肌瘤切除術+左側卵巢血管切除術+廣泛腸粘連松解術”。“患者術中情況并不樂觀，病灶隱藏極深。”陳必良介紹，在手術機器人的輔助下，他們才最終得以找到并清除了所有病灶。患者術后恢復良好，已經出院。據統計，僅在3月份，類似這樣的高難度機器人輔助手術陳必良團隊已經完成了20余臺。“下一步，我們將積極探索利用國產機器人開展5G遠程手術，創(chuàng)新機器人手術技術，造福更多患者?！标惐亓颊f。3D打印為健康成長護航“孩子最近飲食都正常吧？發(fā)育狀況咋樣？”4月12日，西安交通大學第二附屬醫(yī)院骨二科主任李浩鵬通過視頻連線，回訪了6歲的脊柱側凸畸形患者小明（化名）。小明的媽媽答復孩子活動及發(fā)育正常，李浩鵬鼓勵孩子和家長堅持治療，為后續(xù)矯正手術打好基礎。據介紹，去年4月，李浩鵬接診了小明。當時，孩子脊柱側凸已經3年，對心肺形成了不同程度的壓迫。同時，由于病癥影響，孩子長期飲食攝入量偏少，從而導致其身高、體重都較正常兒童要低很多。“我們檢查發(fā)現，小明脊柱上有腰彎和胸彎兩個大的彎曲畸形，其中胸彎的角度近60度。而在醫(yī)學專業(yè)上，大于45度就需要進行手術干預。”李浩鵬說。通過觀察其他醫(yī)學指標，李浩鵬團隊發(fā)現小明還有較大生長潛力，如果進行固定矯形手術，會嚴重影響孩子的生長發(fā)育。如何既能有效矯正脊柱畸形，還能保持脊柱的生長能力，是整個脊柱外科領域治療早發(fā)性脊柱側凸面臨的一大難題?！澳壳?，醫(yī)學界解決這個難題最合理的方法是進行生長棒脊柱側彎矯形手術。這項技術的優(yōu)點是在矯正脊柱側彎的同時，還可以最大程度釋放孩子的生長潛力，直至生長發(fā)育完全停止，屬于一種部分非融合技術?！苯淮蠖皆汗嵌聘敝魅吾t(yī)師臧全金說。臧全金介紹，生長棒是固定在脊柱一側或兩側的可以調節(jié)長度的固定棒。醫(yī)生會選擇用鉤子、螺釘或鋼絲等合適的器械，將生長棒連接到脊柱彎曲部位的上方和下方，從而矯正一部分脊柱側凸，幫助彎曲的脊柱變得更直、更長。隨著患兒的成長發(fā)育，生長棒還可以通過調節(jié)來延長。生長棒固定的關鍵，是使用椎弓根釘，讓鈦合金支架與脊柱精準連接?！坝捎诨純耗挲g較小，手術置釘的位置必須非常精確。傳統的手術方式上，置釘部位全憑醫(yī)生的臨床經驗，損傷脊髓、神經、血管或內臟概率較高，易引起并發(fā)癥。因此，我們決定利用3D打印技術，最大限度保障手術成功?！毙∶鞯闹鞴茚t(yī)生蔡璇說。手術實施前，李浩鵬團隊利用3D打印1：1精確“復刻”出小明的脊柱模型。借助這個模型，團隊進行了詳細術前規(guī)劃，對椎弓根釘放置的地點、角度等進行了匹配“演習”，并打印出精確置釘的導航模板。最終，經過患者及家屬同意，李浩鵬團隊成功為小明施行生長棒脊柱側彎矯形手術。“手術后，孩子的腰桿挺直了，身高也較術前增長了5厘米，能下地活動正常行走。目前，患兒術后已近1年，我們仍保持隨訪，為最終矯形融合手術做好準備。”蔡璇說。除了3D打印技術，近年來，李浩鵬團隊還充分利用鈦合金等新材料新工藝、基于人工智能的三維重建技術等救治患者?！跋啾葌鹘y方式，前沿技術和產品的應用讓手術創(chuàng)傷更小，患者恢復效果更好。我們將在醫(yī)工結合領域繼續(xù)探索，推動學科發(fā)展，讓患者受益。”李浩鵬說。（記者 霍強）
西安市人民醫(yī)院（西安市第四醫(yī)院）婦產醫(yī)院院長、教授陳必良（右一）為患者進行腹腔鏡機器人輔助下宮頸癌根治手術。 受訪者供圖今年以來，ChatGPT火爆全網，使人工智能等前沿技術備受矚目。如何利用人工智能等前沿技術為產業(yè)賦能，受到更多方面的廣泛關注。事實上，近年來，醫(yī)工交叉成果的應用價值已逐步顯現，精準微創(chuàng)手術機器人、3D打印、AI輔助影像識別與診斷等，均已在臨床上得到應用，加速了醫(yī)療行業(yè)高質量發(fā)展，患者接受度也越來越高。日前，記者走訪了省內多家醫(yī)院，探訪前沿技術推動醫(yī)工交叉創(chuàng)新成果應用、造福更多患者的故事。機器人成為“主刀醫(yī)生”“瞧，這是機器人給咱種的牙。時間短、效果好，手術十分順利?！?月16日，78歲的黃愛蓮（化名）告訴記者，10天前，她在空軍軍醫(yī)大學口腔醫(yī)院數字化口腔醫(yī)學中心接受了自主式種植牙機器人為她施行的手術。機器人為她精準植入了一顆種植體，修復了36牙（左下頜第一磨牙）。“黃愛蓮的36牙已缺失3年。術前，我們在軟件中進行了種植方案規(guī)劃。手術開始后，醫(yī)生發(fā)出指令，機器人機械臂前端自主進入患者口腔，在醫(yī)生監(jiān)控下根據預先規(guī)劃的方案，精準植入種植體。整個手術過程僅耗時10分鐘?！睌底只谇会t(yī)學中心主任白石柱介紹。這臺“神奇”的機器人正是中國工程院院士、空軍軍醫(yī)大學口腔醫(yī)學院教授趙銥民團隊與北京航空航天大學機器人研究所合作研究，于2017年研發(fā)的全球首臺具有完全知識產權的自主式種植牙機器人。據介紹，該研究成果綜合應用機器視覺、力學傳感和微型模塊化機器人等技術，破解了“臨床隨動”、“醫(yī)生手感”、精準定位、全程自主手術等多個難題。據介紹，自主式種植牙機器人由軟件系統、視覺系統和力伺服系統組成，分別相當于醫(yī)生的大腦、眼睛和手。軟件系統可根據患者的具體病情，制定相應種植規(guī)劃；視覺系統和力伺服系統實現了術中全程導航與機器人自主控制，能在空間狹小的口腔內靈活完成手術操作，提高了手術精度。同時，自主式種植牙機器人技術還能與 3D 打印技術結合，實現植入后的即刻義齒修復。白石柱介紹，傳統的人工種植牙技術雖然相對成熟，但受限于醫(yī)生的經驗和技術，手術效果較大程度上依賴于醫(yī)生個人主觀因素。同時，由于口腔內空間狹小，有些區(qū)域難以直視，醫(yī)生有操作困難，會影響治療效果。特別是在多顆牙種植時，人為誤差會導致位置偏差、角度偏差，難以實現即刻修復?！笆止しN植方式，即使是經驗豐富的醫(yī)生誤差也在2毫米左右，而自主式種植牙機器人誤差在0.3毫米至0.5毫米，具有精準、高效、微創(chuàng)、安全等優(yōu)點，并且降低了手術難度，提高了手術效果?！彼f。自主式種植牙機器人于2020年9月通過國家藥品監(jiān)督管理局創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審查，于2021年9月獲得國家藥品監(jiān)督管理局頒發(fā)的第三類醫(yī)療器械注冊證和生產許可證。截至目前，全國已有100余家醫(yī)院及口腔診所引進了趙銥民團隊的自主式種植牙機器人，完成了1000余例缺牙患者的治療。據統計，所有種植體均安全、精準地植入。“口腔疾患是影響人民健康和生活質量的重要疾病之一?！卑资f，“我們數字化中心以國家重點實驗室為依托，將手術機器人、光學印模、3D打印、人工智能等先進數字化技術應用于口腔診療中，努力構建多學科交叉融合的口腔臨床醫(yī)學中心，創(chuàng)造更多原創(chuàng)的先進技術與設備，更好服務患者，為他們減輕痛苦和煩惱?！?/p>科技為醫(yī)生當“最強輔助”3月17日，“達芬奇手術機器人中國婦科臨床手術教學示范中心”落戶西安市人民醫(yī)院（西安市第四醫(yī)院）。據介紹，該院婦科機器人手術開展以來，已多次施行高難度子宮切除術、深部子宮內膜異位癥手術、宮頸癌根治術等婦科惡性腫瘤手術。機器人操作更加精準、穩(wěn)定，患者術后恢復快、并發(fā)癥發(fā)生率低。“我們實施腹腔鏡下機器人輔助手術治療婦科疑難雜癥，就是希望以最小的創(chuàng)傷、最少的收費，取得最好的治療效果，讓病人受益?！比驄D產科學領域首個“達芬奇手術特殊貢獻獎”獲得者、西安市人民醫(yī)院（西安市第四醫(yī)院）婦產醫(yī)院院長、教授陳必良說。陳必良介紹，機器人放大倍數大、手術操作空間和角度大，便于手術。同時，與傳統手術需站著操作相比，利用手術機器人進行手術時，醫(yī)生坐在遠處的工作臺根據機械臂的“實時偵查畫面”便可進行手術，操作起來也更加平穩(wěn)、精準。自從在國內率先系統開展婦產科達芬奇機器人手術以來，陳必良已完成各類達芬奇機器人輔助下婦科惡性腫瘤根治手術3000余例，為婦科腫瘤患者提供了更加安全、精細、高效的微創(chuàng)醫(yī)療服務。今年3月，陳必良接診了一位來自山西的患者。該患者的超聲檢查結果顯示：左側附件區(qū)血管內可見約4.7厘米×0.8厘米條狀低回聲，并伴明顯的血流信號。陳必良考慮其患血管內平滑肌瘤。“整個病灶就像一根‘臘腸’，占據了患者血管。手術風險極大。因為血管隱藏在骨盆底層的肌肉里面，難以定位，大出血風險高。業(yè)內，我們把這個區(qū)域稱為‘狼窩’，一般不敢輕易觸及?！标惐亓颊f。綜合評估了手術風險及并發(fā)癥，在與患者及家屬溝通后，陳必良決定為該患者進行“機器人腹腔鏡下盆底血管內平滑肌瘤切除術+左側卵巢血管切除術+廣泛腸粘連松解術”。“患者術中情況并不樂觀，病灶隱藏極深。”陳必良介紹，在手術機器人的輔助下，他們才最終得以找到并清除了所有病灶。患者術后恢復良好，已經出院。據統計，僅在3月份，類似這樣的高難度機器人輔助手術陳必良團隊已經完成了20余臺。“下一步，我們將積極探索利用國產機器人開展5G遠程手術，創(chuàng)新機器人手術技術，造福更多患者?！标惐亓颊f。3D打印為健康成長護航“孩子最近飲食都正常吧？發(fā)育狀況咋樣？”4月12日，西安交通大學第二附屬醫(yī)院骨二科主任李浩鵬通過視頻連線，回訪了6歲的脊柱側凸畸形患者小明（化名）。小明的媽媽答復孩子活動及發(fā)育正常，李浩鵬鼓勵孩子和家長堅持治療，為后續(xù)矯正手術打好基礎。據介紹，去年4月，李浩鵬接診了小明。當時，孩子脊柱側凸已經3年，對心肺形成了不同程度的壓迫。同時，由于病癥影響，孩子長期飲食攝入量偏少，從而導致其身高、體重都較正常兒童要低很多。“我們檢查發(fā)現，小明脊柱上有腰彎和胸彎兩個大的彎曲畸形，其中胸彎的角度近60度。而在醫(yī)學專業(yè)上，大于45度就需要進行手術干預。”李浩鵬說。通過觀察其他醫(yī)學指標，李浩鵬團隊發(fā)現小明還有較大生長潛力，如果進行固定矯形手術，會嚴重影響孩子的生長發(fā)育。如何既能有效矯正脊柱畸形，還能保持脊柱的生長能力，是整個脊柱外科領域治療早發(fā)性脊柱側凸面臨的一大難題?！澳壳?，醫(yī)學界解決這個難題最合理的方法是進行生長棒脊柱側彎矯形手術。這項技術的優(yōu)點是在矯正脊柱側彎的同時，還可以最大程度釋放孩子的生長潛力，直至生長發(fā)育完全停止，屬于一種部分非融合技術?！苯淮蠖皆汗嵌聘敝魅吾t(yī)師臧全金說。臧全金介紹，生長棒是固定在脊柱一側或兩側的可以調節(jié)長度的固定棒。醫(yī)生會選擇用鉤子、螺釘或鋼絲等合適的器械，將生長棒連接到脊柱彎曲部位的上方和下方，從而矯正一部分脊柱側凸，幫助彎曲的脊柱變得更直、更長。隨著患兒的成長發(fā)育，生長棒還可以通過調節(jié)來延長。生長棒固定的關鍵，是使用椎弓根釘，讓鈦合金支架與脊柱精準連接?！坝捎诨純耗挲g較小，手術置釘的位置必須非常精確。傳統的手術方式上，置釘部位全憑醫(yī)生的臨床經驗，損傷脊髓、神經、血管或內臟概率較高，易引起并發(fā)癥。因此，我們決定利用3D打印技術，最大限度保障手術成功?！毙∶鞯闹鞴茚t(yī)生蔡璇說。手術實施前，李浩鵬團隊利用3D打印1：1精確“復刻”出小明的脊柱模型。借助這個模型，團隊進行了詳細術前規(guī)劃，對椎弓根釘放置的地點、角度等進行了匹配“演習”，并打印出精確置釘的導航模板。最終，經過患者及家屬同意，李浩鵬團隊成功為小明施行生長棒脊柱側彎矯形手術。“手術后，孩子的腰桿挺直了，身高也較術前增長了5厘米，能下地活動正常行走。目前，患兒術后已近1年，我們仍保持隨訪，為最終矯形融合手術做好準備。”蔡璇說。除了3D打印技術，近年來，李浩鵬團隊還充分利用鈦合金等新材料新工藝、基于人工智能的三維重建技術等救治患者?！跋啾葌鹘y方式，前沿技術和產品的應用讓手術創(chuàng)傷更小，患者恢復效果更好。我們將在醫(yī)工結合領域繼續(xù)探索，推動學科發(fā)展，讓患者受益。”李浩鵬說。（記者 霍強）
