智能科普:機(jī)器人做顱腦手術(shù)
發(fā)布時(shí)間:2020-04-23
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智能科普:機(jī)器人輔助醫(yī)生做顱腦手術(shù)
□ 王明宇
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本文作者手術(shù)前進(jìn)行機(jī)器人系統(tǒng)注冊(cè)。連世忠 攝
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本文作者為一名腦腫瘤患兒設(shè)計(jì)手術(shù)計(jì)劃。
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????截至發(fā)稿,本文作者已于4月16日13時(shí)為該11歲女孩完成機(jī)器人手術(shù),效果良好。
????機(jī)器人與人工智能(AI),在不經(jīng)意間,已經(jīng)滲透到日常生活的方方面面:人臉識(shí)別、移動(dòng)支付、智能家電等接踵而至,極大方便了人們的生活和工作。人類(lèi)發(fā)明了許多東西,并最終改變了自己。
????19世紀(jì)末,近代神經(jīng)外科誕生,由于主要在人腦和脊髓做手術(shù),精細(xì)操作一直是神外醫(yī)生的永恒話(huà)題。近20年,“術(shù)中影像”“腦功能成像”和“神經(jīng)導(dǎo)航”等技術(shù)被視為精準(zhǔn)神經(jīng)外科的里程碑,但醫(yī)生對(duì)于“更精更細(xì)”的追求從未止步,手術(shù)機(jī)器人作為革命性技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。現(xiàn)在,機(jī)器人已經(jīng)可以輔助神經(jīng)外科醫(yī)生進(jìn)行復(fù)雜的顱腦手術(shù),在象征著人類(lèi)智慧最高領(lǐng)域的大腦進(jìn)行操作,并治療這一創(chuàng)造它們的器官。
????機(jī)器人主要由三部分組成:眼睛、手臂和大腦。機(jī)器人的“眼睛”包括4種注冊(cè)方式,可以進(jìn)行空間人腦識(shí)別。機(jī)器人的“手臂”即機(jī)械臂,擁有360度自由傳感技術(shù),可自動(dòng)或被動(dòng)到達(dá)活動(dòng)范圍任意位置。機(jī)器人的“大腦”是一個(gè)多模態(tài)影像計(jì)算平臺(tái),包括:PET/CT或MRI圖像融合軟件、手術(shù)計(jì)劃軟件、人類(lèi)大腦電子圖譜、導(dǎo)航控制軟件、神經(jīng)內(nèi)窺鏡手術(shù)軟件等,將手術(shù)計(jì)劃系統(tǒng)、神經(jīng)導(dǎo)航功能及器械定位和可視化操作系統(tǒng)整合于一體,利用無(wú)框架立體定向理論,通過(guò)影像學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行患者的3D解剖定位,為神外醫(yī)生提供了更強(qiáng)的自信心和更可靠的手術(shù)效果。
????所謂神經(jīng)導(dǎo)航類(lèi)似于道路導(dǎo)航,只是在錯(cuò)綜復(fù)雜的人腦里,神經(jīng)和血管密布,“山路十八彎”,更容易迷失方向,然而一旦迷失,后果不堪設(shè)想。道路導(dǎo)航利用衛(wèi)星和網(wǎng)絡(luò),神經(jīng)導(dǎo)航利用醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)和掃描注冊(cè)定位,可以將精度控制在0.5毫米以?xún)?nèi),這是以往任何技術(shù)無(wú)法達(dá)到的。
????術(shù)前將患者的影像學(xué)資料如CT、MRI等導(dǎo)入機(jī)器人,使用手術(shù)計(jì)劃系統(tǒng)進(jìn)行圖像融合與三維重建,從而可以確定手術(shù)位置,并設(shè)計(jì)入路,盡可能遠(yuǎn)離重要功能區(qū)和血管密集區(qū),降低神經(jīng)損傷和腦出血的風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)闄C(jī)器人的大腦較人腦有更強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力和穩(wěn)定性,可以確保操作精度并縮短手術(shù)時(shí)間。
????術(shù)中醫(yī)生只需按照提前設(shè)計(jì)好的方案,在機(jī)器人的配合下,按部就班進(jìn)行手術(shù),人腦和電腦雙重保障手術(shù)的精準(zhǔn)與安全。正是因?yàn)槭志珳?zhǔn),才得以實(shí)現(xiàn)更小的切口、更微的創(chuàng)傷和更少的并發(fā)癥,從而達(dá)到微創(chuàng)。
????機(jī)器人與AI對(duì)于醫(yī)療健康越來(lái)越重要。目前,美國(guó)已經(jīng)把手術(shù)機(jī)器人、假肢機(jī)器人、康復(fù)機(jī)器人、心理安撫機(jī)器人、護(hù)理機(jī)器人、智能健康監(jiān)控系統(tǒng)定為未來(lái)發(fā)展的六大研究方向。歐洲也在計(jì)劃將建立“Robotics?for?Health-care”網(wǎng)絡(luò),促進(jìn)醫(yī)療機(jī)器人的發(fā)展和應(yīng)用。我國(guó)是應(yīng)用和自主研發(fā)醫(yī)療機(jī)器人較早的國(guó)家之一,目前國(guó)內(nèi)多家綜合醫(yī)院和神經(jīng)外科中心已配備手術(shù)機(jī)器人,精準(zhǔn)和微創(chuàng)是未來(lái)外科的發(fā)展方向。
????(作者系山西醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院神經(jīng)外科醫(yī)生)



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