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骨折复位、颅内活检……医疗机器人秀高超本领

2019-08-23 15:35:15     来源:新京报
  新京报讯(记者 张璐)骨折复位、颅内活检……在本届世界机器人大会上,七家来自北京的医疗机器人企业携产品亮相,展示了医疗机器人的高超本领。英国皇家工程院院士杨广中在接受记者采访时表示,目前手术机器人没有触觉传感和力反馈,如果解决了这些问题,医生的体验将更加完美。

  骨折复位机器人有望填补国际空白

  在医疗服务机器人展区,一款可以进行骨盆骨折复位的机器人引起了观众的关注。这款机器人即将在积水潭医院进行临床实验。

骨折复位、颅内活检……医疗机器人秀高超本领
  工作人员讲解骨折复位机器人工作流程。摄影/新京报记者 吴宁

  北京罗森博特科技有限公司创始人王豫说,复位是骨折治疗的第一步,如果拼接不准确,直接影响愈合的效果,甚至导致畸形愈合。以往手术过程中,患者切口和损伤比较大、出血较多。如果医生尝试闭合复位,只能依靠反复的X光透视和空间想象能力。“由于骨骼周边有肌肉、韧带等软组织,复位过程中需要很大的牵引力,经常需要六名医生共同操作,不仅费时费力,难度也很大”。

  骨折复位机器人包括机械臂、把持系统和光电跟踪导航系统,可以进行自动手术规划,实现自动复位操作。手术前,机器人拿到患者的CT图像做重建,手术中用少量的X光透视做配准,建立三维模型和患者的位置关系,医生可以通过屏幕直观看到骨盆的样子,不用依赖大量透视。机器人通过不到一厘米的切口将钢钉打入患者体内,减少手术创伤,提升骨折复位操作的精度和安全性。

  把移位的骨盆复位,需要机器臂使多大劲儿?“目前文献上没有相关资料,我们自己设计了测力的工具,常规做手术时,每个动作需要多大力,我们也会在手术中实时记录,并进行分析。”积水潭医院副院长吴新宝说。

  “除了骨盆,机器人还可以做下肢长骨的复位。”王豫说,目前公司与北京积水潭医院开展合作,机器人即将进行临床实验。经过产品检测、临床试验、申报医疗器械产品注册证等环节,预计两年后,智能化骨折复位机器人能正式面世,届时有望填补骨折复位机器人的国际空白。

  神经外科机器人可治疗帕金森

  进入大脑这一“生命禁区”,抵达病灶,手术机器人即可完成。一款名为睿米的神经外科手术机器人正通过人脑模型展示手术场景。这款机器人集手术规划、自动光学跟踪注册、自动定位导航等于一体,可以辅助医生开展颅内活检、血肿抽吸、DBS等12类微创术式。
骨折复位、颅内活检……医疗机器人秀高超本领
  观众了解神经外科手术机器人。摄影/新京报记者 吴宁

  “睿米”机器人定位精度达1毫米。据工作人员介绍,机器人在进行脑深部电刺激手术(DBS)时,精度可以达到0.5毫米。“这是帕金森患者需要做的手术,我们会在颅内特定核团放入刺激电极,通过电刺激平衡电信号,从而改善患者肢体症状。而目标核团只有花生仁那么小,一旦有误差,手术就可能失败,所以定位精度特别重要。同时机器人在术中定位时效率很高,可以节约手术时间,颅内肿瘤活检20分钟就可以完成。”

  目前,已经有8家医院采用这款机器人成功实施了DBS手术。

  专家观点

  手术机器人“触觉传感、力反馈”待解

  在世界机器人大会机器人医疗行业创新应用专题论坛上,英国皇家工程院院士杨广中称,手术机器人的未来发展方向分为6级。0级是不存在智能的机器人;1级以人类为主,机器只是实现辅助;2级机器可以完成机械的步骤;3级机器能够按照选定的步骤在人类监控下实施手术;4级机器可以在人类监控下自主决策;5级是手术中无需人类控制的机器人。

  在接受新京报记者采访时,杨广中称,未来五年,手术机器人会在1-2级取得进展,3-4级会更多出现在研究平台,但离临床尚有距离。从伦理、临床和法律的角度来说,是否需要5级的机器人是一个问题。

  手术机器人在哪些方面优于人类?杨广中告诉记者,在显微手术方面,机器人对细微的操作更具有精确性,同时能摆脱人手的颤抖,更加安全。手术机器人能把术前、术中的影像在同等坐标系当中进行融合,对术中导航更加有力。

  谈及手术机器人应用难点,杨广中表示,当代手术机器人体积比较大,设备的投资和耗材比较贵,普适性方面还没有得到充分解决。同时,手术机器人没有触觉传感和力反馈,如果解决了这些问题,医生的体验将更加完美。

  他同时表示,目前手术机器人研究布局比较全面,涉及骨科、腹腔、神外、妇科、心血管等,但很多领域尚无成熟的产品,这方面存在空白。比如神经外科已经有了定位系统,但还没有成熟的手术系统。

  谈起未来手术机器人的趋势,他认为,手术机器人应该加强自主学习,真正做到人机共融。人机协同有多种交互方式,比如通过传统的语音、手势或者编程,但这种形式比较简单,缺少反馈。如果通过脑电波等形式交互,需要医生穿戴设备,在手术中并不方便。眼动仪可以通过远程红外光摄像头抓取手术医生的信息,让机器人通过自然的方式获得信息,观察和判断医生下一步想做什么。

  在导航方面,可以采取增强现实等技术,使视觉更加真实,加强手术的安全性。同时,微纳米机器人目前还存在于研究阶段,未来真正应用于临床,可以和靶向给药结合起来。

  新京报记者 张璐 协作记者 吴宁

  见习编辑 刘梦婕 校对 柳宝庆

注:文章内的所有配图皆为网络转载图片,侵权即删!

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