微创外科以及机器人的崛起

1、外科手术发展的新趋势：微创外科以及机器人的崛起03301030011刘大才高级外科学课程在短短一个月内结束了，在这一个月中，长海医院各个外科的主任教授、大师为我们介绍了各外科领域的新进展，大大拓宽了我们的视野。而在他们讲解展示的内容中，虽然涉及领域各有不同，但我从中找到了一个共同点，或者也可以说共同趋势，那就是外科手术的微创化概念，而我也对这方面的进展产生了浓厚的兴趣，因此我通过查阅一些相关文献，进而在此对微创外科手术的相关进展进行一个简单的概括总结。微创外科是20世纪90年代发展起来的一项新技术。它以腔镜技术在临床外科手术中的应用为标志，腔镜手术患者伤口小，术中出血较少，术后恢复快，疼痛低，

2、住院天数少，受到医生和患者的推崇，带来了一场深刻的传统外科技术革命，也改变了传统外科技术的面貌。1991年云南曲靖第二人民医院在国内独立施行首例腹腔镜胆囊切除术，标志着现代微创外科在我国的萌芽，随后腔镜技术迅速在国内推广，成为各个医院吸引患者的重要外科项目。微创手术在外科领域的地位也越来越重要，逐渐成为评价医院医疗水平的标准。目前，腔镜技术已经越来越成熟，应用也越来越广泛。在腹部外科，由于腹腔镜技术，使必须实行开放手术的病例大为减少；同时腹腔镜外科向越来越多的领域发展，现已延伸到腹腔外的部位，发展出如胸腔镜、关节镜等众多的腔镜设备。随着计算机技术的快速发展，以前医生想象的，如全数字人体，即重建

3、的三维人体模型，虚拟內镜技术，远程诊断、治疗甚至手术等都已经成为了现实，腔镜技术与人工智能的结合，使腔镜手术更精细、更准确，达到了前所未有的水平。美国INTUITIVESURGICAL生产的达芬奇手术机器人系统，就是腔镜技术与人工智能结合的典范。传统电视腔镜技术仍存在很多的局限性。由于这些局限，增加了手术的难度，医生需要很长的学习时间才能掌握，而且很难达到很精细的操作效果，造成了微创技术只能在简单的手术中开展，而且针对一些高难手术就很难广泛的开展，例如胰十二指肠手术，要在电视腔镜下完成众多的体内缝合吻合相当困难。尽管与传统的开腹手术相比，电视腔镜胰十二指肠手术具有微创、术野清晰、开阔、患者痛苦

4、小、术后恢复快等优点。但该术式操作复杂，需要施术者具有丰富的开腹手术经验和娴熟的电视腔镜手术技术。因此，掌握复杂的腔镜手术技术，仍需要医生较长时间的学习经验积累及克服初期可能发生的高并发症，也因此造成在全球仅有极少数患者能享有这种医疗进步的成果。与此类似的还有泌尿外科微创前列腺癌根治术和心脏外科微创心脏搭桥等。就像工业生产已依靠机器人作业，达到了人类无法达成的成就一样，外科机器人手术应运而生，突破了人类在外科手术领域的局限，开创了外科手术的新纪元。美国INTU-ITIVESURGICAL生产的达芬奇手术机器人系统充分结合了美国航空航天局以及众多大学开发的先进技术，提供主刀医生高清晰、立体的手术

5、视野，让医生拥有和人眼一样的立体式感觉，直接看到三维立体影像，通过仿真手腕手术器械模拟人的手指，完全达到人手的灵活度和准确度，消除不必要的颤动，可以进行人手不能触及的狭小空间，清晰准确地进行组织定位和器械操作。医生使用含手脚操作装置的医生控制台，操控精密机器手臂及3D摄影内视镜，操作方式完全尊重医生开放手术操作方式，克服了传统的腔镜复杂手术如胰十二指肠切除术、前列腺癌根除术的困难，提供患者最好、最精细的治疗结果。一个主刀医生就可以完成一个电视腔镜手术团队的全部工作，减少了主刀医生和其他手术团队成员的配合，更容易实现主刀医生的意图；主刀医生采取坐姿进行系统操作，舒适的坐势有利于长时间复杂的手术，

6、而且延长了主刀医生的手术生命。就心脏外科而言，能够不将胸骨锯开，只利用开在胸腔上34个1220mm的孔，即可进行心脏手术，使得微创手术可应用于更加广泛的医疗领域。达芬奇手术机器人系统的优势与特点：利用达芬奇手术机器人系统的手术方式可以使患者受益良多，切口变小、康复时间缩短、住院天数减少。对大多数手术而言，复原时间大幅缩短，患者可快速的恢复日常作息。其他优点包括：减少麻醉需求量、感染风险、失血量或输血必要、创伤和疤痕。与传统电视腔镜相比，达芬奇人工智能辅助手术系统具有很多优点：使用电视腔镜，主刀医生被迫打破人类习惯的眼手协调，看着和手不在一个方向的监视器做手术，手术视野的图像由人类习惯的三维立体

7、变成了二维平面，并且图像失真，分辨率不够，器械只有4个自由度，精确度差，套管逆转了器械的动作，使得医生为了让器械向左，操作的手必须向右。而使用达芬奇手术系统，真实的直视三维立体图像可以放大1015倍，医生控制器械准确、直观和灵活，仿真手腕器械具有7个自由度，可完全模拟人手的动作，图像和控制手柄在一个方向，恢复了自然的眼手协调，器械完全模仿医生的动作，医生手向左，器械就向左。达芬奇手术机器人系统的临床应用：达芬奇手术系统目前在我国安装共15台，其中解放军总医院已在心脏外科、肝胆外科、泌尿外科、普外科、妇产科等多个科室开展手术近400例，二炮总医院也开展了近200例手术。传统的心脏手术通常通过正中

8、开胸进行，由于切口大、术后处理并发症多，可能带来很多不利影响。随着微创心脏外科手术的开展，医生可以通过小切口进行心脏手术，最大程度地避免传统手术的不利影响。全机器人遥控心脏手术可不破坏胸廓的完整性而完成微创心脏手术。目前，全机器人心脏手术种类包括：各种先天性心脏病（复杂先天性心脏病除外）、瓣膜病、房颤、冠心病、心包疾病、纵隔肿瘤等疾病的外恶口治疗。在国内开展较多的手术有灌装动脉旁路移植术、二尖瓣成形术、二尖瓣置换术、心脏肿瘤切除、房间隔缺损修补、三尖瓣成型、纵隔肿瘤切除术。解放军总医院在2008年6月创建了国内第一个微创机器人心脏外科中心，也是达芬奇手术机器人在国内第一家安装的医院，至2009

9、年底，共开展各类心脏手术250例。达芬奇机器人最初研发目的主要是为微创心脏外科手术服务。鉴于泌尿器官解剖位置相对独立以及泌尿外科医师良好的内镜操作基础，以前列腺癌根治术为基础的机器人辅助技术逐渐成熟，已用于以下泌尿外科手术中。目前开展的机器人辅助手术包括膀胱镜前列腺癌根治术、根治性膀胱全切术、肾切除术、肾部分切除术、活体供肾切除术、肾盂成形术及肾上腺切除术。2007年，解放军总医院泌尿外科专家高江平教授带领他的手术小组完成了中国第一例达芬奇机器人前列腺癌根治术，填补了达芬奇手术机器人泌尿外科手术在中国的空白。截止到2009年底，国内已开展泌尿外科机器人辅助手术约115例，其中解放军总医院100

10、例，二炮总医院15例。传统外科手术创伤大、出血多，容易发生术后并发症，疼痛较明显，给患者造成心理和生理上的痛苦。而机器人手术具有3个明显优势：（1）进入人体内部的双立体照明镜可使手术视野放大20倍，提高了图像分辨率，极大地提高了手术医师对分离解剖组织的鉴别力；（2）在原来手伸不进去的区域，机械手可以在360°的空间下灵活穿行，且具有人手无法相比的稳定性及精确度，可辅助完成精细复杂等各类高难度手术；（3）无需开腹，只要开45个1cm左右创口，出血少，恢复快。随着机器人手术应用面的逐渐扩大，国内二炮总医院、解放军总医院已相继将其应用于肝胆外科手术中。目前已开展的机器人辅助手术包括结石性胆

11、囊炎、肝内胆管结石，胆总管结石；胰腺良肿瘤；胆道肿瘤；肝癌；胰腺脓肿、肝血管瘤、化脓性胆管炎、直肠癌肝转移、巨脾、胆总管下端囊肿等各类肝胆胰外科手术。2009年初，二炮总医院应用达芬奇机器人成功实施了全国首例肝部肿瘤、胆囊和直肠癌切除手术。至2009年底，国内已开展肝胆外科机器人手术约125例，其中二炮总医院开展了100例。在过去的20多年中，腹腔镜手术的兴起与发展是传统的妇科手术领域的一场革命。腹腔镜成为大部分妇科腹部手术的首选。但其也具有腹腔镜头的不稳定性，视野是二维的，没有立体感；直器械无“内腕”，自由度小；不符合术者人类工程学标准等缺点。随着微创外壳技术的不断发展，机器人手术系统也在妇

12、科领域内开始了应用。目前，手术机器人在妇科领域的应用包括子宫切除术、子宫肌瘤剔除术、输卵管再通吻合术和盆腔淋巴结清扫术等。解放军总医院于2008年12月24日进行了中国大陆首例妇科机器人手术，在机器人辅助下对患者进行阴式子宫切除和左附件切除。随后又完成了宫颈癌根治等4例手术，手术均获成功。综上所述，达芬奇手术机器人系统作为医工结合的又一代表，它的使用让复杂的微创手术变得如例行手术一般的简单，大大扩大了微创手术应用范围，满足了外科追求卓越的目标，能够达到更接近理想、更小的创伤和更大的患者适用范围的手术效果。【参考文献】1黄志强微创外科进展及发展战略M杭州：浙江科学技术出版社，2003：5522Rathore K, Stuklisa R, Edwardsa. Minimally invasive cardiac surgery: experience with first hundred