手術機器人、3D打印技術、ICU急救設備、眼科診療設備……技術創(chuàng)新正給醫(yī)學發(fā)展帶來更廣闊的空間。與此同時，越來越多的高端設備和技術也在加快國產化的腳步。

在去年國家衛(wèi)生計生委聯(lián)合工業(yè)和信息化部召開的推進國產醫(yī)療設備發(fā)展應用會議上，兩部委明確提出大力促進產學研醫(yī)緊密結合，推動醫(yī)療設備產業(yè)從仿制研發(fā)向自主創(chuàng)新轉型，加速從使用大國向研發(fā)制造強國轉變。從今天起，本報選取醫(yī)療領域備受關注的幾項新技術、新設備，從產業(yè)和行業(yè)的角度，為您呈現(xiàn)我們的解讀和觀察。

從高空跌落，因脊柱胸腰段壓縮性骨折而無法站立的王先生，不久前在北京積水潭醫(yī)院接受了該院院長田偉及其團隊操控骨科手術機器人實施的手術。田偉說，機器人在皮膚上探明“病灶”后，在三維影像技術的輔助下，精準地為患者植入6枚椎弓根螺釘，并對骨折處進行了固定。

當前，骨科手術機器人、顱頜面外科精確治療機器人系統(tǒng)、“妙手S”手術機器人等國產手術機器人輔助系統(tǒng)正四處“開花”，手術機器人的時代正向我們走來。

研發(fā)路上產學研醫(yī)

一個都不能少

田偉團隊與北京航空航天大學共同開展的“基于影像導航和機器人技術的智能骨科手術體系建立及臨床應用”研究，日前獲得國家科技進步獎二等獎。

“首臺具有完全自主知識產權的骨科機器人，由醫(yī)生控制臺、床旁機械臂系統(tǒng)、3D成像系統(tǒng)3部分組成，可以微創(chuàng)實施復雜外科手術，從研發(fā)到應用花費12年時間，經歷了2179次試驗。”田偉告訴記者，自2002年起，他就率領團隊與北京航空航天大學等單位聯(lián)合攻關，提出了計算機輔助脊柱外科微創(chuàng)手術的理念。

田偉說，產、學、研、醫(yī)相結合，最難的是從實驗室走向臨床。目前，我國實驗室研究的機器人種類和數量都不少，但臨床想法最終通過工程學設計落地并不簡單。

“設計之初，就要找工程師和廠家一起談，否則想法再好也制造不出來。”田偉舉例，醫(yī)生認為只要將三維導航技術與機器人輔助操作系統(tǒng)結合起來就完成任務了，但在工程師看來，重寫軟件、精準配比、重新校對等都是難題；工程師感覺操作系統(tǒng)的機器導向器固定在一個位置比較方便，但臨床要求根據患者部位不同有所轉向。

國產手術機器人輔助系統(tǒng)還有北京大學口腔醫(yī)院院長郭傳瑸率隊研發(fā)的顱頜面外科精確治療機器人系統(tǒng)。“當前，國際上還沒有專門針對顱頜面外科的機器人，這套機器人系統(tǒng)從構想、設計到源代碼的編寫，都是真正的中國制造。”

顱頜面外科精確治療機器人系統(tǒng)的研發(fā)由北大口腔醫(yī)院牽頭，清華大學軟件學院、北京理工大學、上海交通大學和上海第九人民醫(yī)院合作開展，申報書先后修改了20個版本。“我有一些圖形處理的創(chuàng)意和想法，但我不懂機器人；了解圖像處理和機器人的人卻不懂醫(yī)生怎么開刀。”郭傳瑸說，“整個課題的研發(fā)過程就是不斷打破行業(yè)界限的過程。”

此外，2014年3月，中南大學附屬湘雅三醫(yī)院開展中國首例“妙手S”國產機器人手術，至今已應用機器人開展直腸癌根治術、胃穿孔修補術、膽囊切除術、闌尾切除術等。“妙手S”國產機器人由中南大學、天津大學、北京航空航天大學聯(lián)合研制，具有自主知識產權。相關研究成果已在美國微創(chuàng)外科權威雜志上發(fā)表。該院副院長朱曬紅介紹，“妙手S”手術機器人系統(tǒng)目前仍處于科學研究和臨床試驗階段，去年11月10日已完成中期驗收；2017年年底，單孔內鏡腔鏡一體化手術機器人第四代將會誕生。

精準定位與操作

延伸醫(yī)生的手和眼

“機器人做手術最大的優(yōu)勢是創(chuàng)傷較小，可以精準定位，精準操作。”田偉介紹，傳統(tǒng)大切口脊柱外科手術，需要將整個椎板掀開，用錘子、鉗子來回探查病灶。而機器人手術突破了醫(yī)生眼睛和手的局限，可以在極其狹小的空間開展手術。

“機器人手術與傳統(tǒng)手術最大的區(qū)別在于，機器人可以超越人本身的能力。比如，對于傳統(tǒng)骨科手術而言，醫(yī)生只能看到骨頭表面，看不到骨頭內部的組織結構。借助手術機器人的導航系統(tǒng)，醫(yī)生可以在三維影像下設計操控手術。”復雜手術微創(chuàng)化，手術時間減少50%，出血減少95%，這是田偉對其骨科手術機器人優(yōu)勢的概括。

機器人手術的另一個優(yōu)勢就是精確度。

“醫(yī)生強調自己開展某類手術的例數，是因為熟練程度帶來的手術精準度非常重要。機器人的準確性是通過電腦及整套系統(tǒng)來保障的，準確性超越了人。而且人會累，一天做幾臺手術，越往后準確性可能越差，但機器人可以反反復復并且每一次都精確完成手術。”田偉說，該團隊設計的骨科手術機器人精度已達0.8毫米，能夠滿足頸胸椎等部位的高精度手術。

田偉表示，在將來機器人手術的世界里，手術設計由醫(yī)生決定，手術動作則由機器人來完成。目前，手術機器人操作的難點是如何克服患者在手術中的呼吸節(jié)律。“還有一個難點就是機器人的主動操作，雖然已經有了技術儲備，但允許機器人在手術時進行主動操作，必須絕對按照國家標準開展。”

從“機器人+”到

“醫(yī)生-機器人-患者”共融

目前，手術機器人已在部分大醫(yī)院里應用，其中應用最廣泛的是達芬奇手術機器人。

不久前，北京大學腫瘤醫(yī)院使用達芬奇機器人為一位胃部有巨大惡性間質瘤的患者進行了手術。在患者腹部打幾個小孔，置入遠比人手活動自由度更大的機械手臂，醫(yī)生在主機上控制機械手臂，通過高清3D影像設備，精準地在患者腹腔內進行手術。目前，北京大學人民醫(yī)院也有100多位患者享受了“達芬奇”的精準照料，“機器人+”技術正在各學科蓬勃發(fā)展。

作為甲類大型設備，國家衛(wèi)生計生委已將手術機器人納入大型醫(yī)用設備進行配置和管理。去年，國家衛(wèi)生計生委發(fā)文，新批11家醫(yī)療機構配置手術機器人，手術機器人的配置和使用限制似乎越來越寬松了。

從全球醫(yī)療市場來看，達芬奇機器人已賣出3000多臺。我國的手術機器人市場同樣潛力巨大。湘雅三院副院長朱曬紅說，達芬奇手術機器人在泌尿外科前列腺癌手術、胃腸外科保肛手術、婦科盆腔腫瘤清掃、胸外科冠狀動脈搭橋方面具有優(yōu)勢，但患者手術費用負擔很重。“如果推廣應用，國產手術機器人最大的意義在于打破了國外手術機器人的技術壟斷。”

記者了解到，我國已有多所高等院校和科研單位開展了醫(yī)用機器人相關研究，比如專注腹腔鏡、骨科、介入手術等領域的哈爾濱工業(yè)大學，專注血管介入、骨科等領域的中科院自動化所，專注腹腔鏡、顯微外科等領域的天津大學，專注軟組織穿刺、顱頜面外科等領域的北京理工大學等。

難題待解

還有很長一段路要走

朱曬紅說：“目前，中國尚未建立機器人手術的國家標準，要形成真正的國產品牌，還要經歷很長時間。”

“越是難度高的手術，越需要行業(yè)標準。這樣才能做好產、學、研、醫(yī)的政策銜接。”帶領團隊牽頭制定了《脊柱外科計算機導航技術》標準的田偉表示，高新技術行業(yè)標準必須提早制定。

手術機器人在臨床的應用還面臨一系列政策障礙。有專家表示，手術機器人收費昂貴，手術費用如何報銷等問題也需要研究。建議提高機器人手術的報銷額度，這并不會過分增加醫(yī)保負擔，“因為用機器人做手術，手術創(chuàng)傷更小，出血量更少，可以縮短康復時間，雖然手術費用增加了，但康復期間的費用減少了”。

郭傳瑸說，自2012年年底項目驗收至今，頜面外科手術機器人技術處于該領域領先地位。但在實際應用中，這套手術機器人系統(tǒng)仍面臨落地難的考驗。“目前，該系統(tǒng)在機器人輔助手術方面只完成了動物實驗，一時難以應用在人身上。而且由于申報手續(xù)太過復雜等原因，樣機完成后項目一直沒有落地。”

“手術機器人臨床應用近幾年不會有太大進展，尤其是自主研發(fā)的機器人。目前研發(fā)的非常多，但基本沒有推廣到臨床。”郭傳瑸說。

田偉也表示，受限于設備數量、操作者資質等因素，我國要真正迎來機器人手術時代，還有很長一段路要走。