9月7日,经青岛、安顺两地医院合作,通过5G网络技术和我国自主原研手术机器人远程应用,成功为实验动物实施了全球首例5G超远程机器人腹腔复杂手术。
今年,利用5G技术,中国在远程医疗领域创造了多项“世界首次”的突破。
奇妙的机械手
9月7日,青岛大学附属医院副院长牛海涛六点多就到医院了。换上绿色的手术服,他要进行一场特殊的手术。
医院的会议室里,技术员正在调试当天手术所需的仪器。那是一个白色的操作台,一米左右的高度,两三人宽,这是“妙手S”的一部分。“妙手S”意为“奇妙的机械手”,是我国首款自主研发的手术机器人。它由两部分组成,操作台是大脑,还有一个白色身子和机械手臂。通过网络连接,大脑能控制身子和手臂进行手术。
与此同时,贵州省安顺市西秀区医院的远程会议室里,一只50公斤重的白色黑花猪被搬上了不锈钢手术台。绿色的手术衣罩住了它绝大部分的身体,只露出一块雪白的肚皮。
按照计划,牛海涛要和肝胆胰外科医生郭卫东接力,用5G网络连接“妙手S”的两个部分,为这只花猪实施肾脏、胆囊和膀胱切除手术。从青岛到贵州安顺,直线距离近3000公里。
第一个手术要做肾脏切除。猪侧躺着,左后腰上被切了三个两厘米左右的小孔,三只机械手臂插在上面,带着前端的手术工具伸进了猪的腹腔。不到一分钟,机械手臂上连接的腹腔镜就把猪肚子里的情况投射到牛海涛面前的显示屏上了。
戴上3D眼镜看,仿佛能触碰到器官。这是“妙手S”设计的一大亮点,独创的开放式立体图像系统,保证医生使用的舒适度。
牛海涛往前挪了挪座位,双手握上操作杆,小臂的肌肉线条逐渐清晰。机械手臂的操作需要调动手腕和手指的力量,经过长时间练习的医生才能准确把控,保证手术的精准度。
操作杆上有两个“机关”,一个位于操作杆下端,由中指、无名指和小指控制,轻轻按住操作机械臂移动;另一个在上端,像个小蘑菇,用拇指和食指捏住,能完成夹取、切断等动作。
屏幕中,手术器械在缓慢移动。两三厘米长的镊子拨开了花猪黄色的脂肪组织,然后夹住紧贴肾脏的后腹膜微微拉拽起来,这层白色的薄膜就变得更透明了。一个带着手术剪的机械臂从右边挪过来,在薄膜上划过,挑出一个口子。肾脏就隐藏在这层膜下面。
屏幕中旋转的3D透视模型能帮助医生更好了解猪的构造。黄色的肾脏两侧,紧贴着树杈一样的动脉和静脉。在切除肾脏的过程中,稍有不慎就会碰到血管。
剪刀缓缓向前划动,走过的地方,留下两条明显的分界线。“妙手S”的前端机械臂能实现7个自由度旋转、弯折,相比人手操作的局限性,在狭窄的内腔里,机械臂表现出独有的优势。
深红色的肾脏露出来了。牛海涛活动了下手指。钳子、锁扣将肾脏周围的动静脉结扎,切断输尿管,操作一气呵成。八分钟后,那两个芒果状相连的器官和身体分离,第一项手术结束。
接着,由郭卫东接力,用“妙手S”实施了胆囊切除术和膀胱切除术。上午十一点三十分,这例利用我国自主研发机器人进行的全球首例5G超远程手术宣告成功。
“舶来品”引发轰动
其实用机械臂进行微创手术并不是中国独有的新技术。上世纪八十年代,美国就研发出一款名为“达芬奇”的外科手术系统。这项技术研发的最初目的是应用在军事领域和航天领域。后来技术让医生们发现了微创手术的“新玩法”。
2006年,中国人民解放军总医院(原301医院)引进了第一台“达芬奇”机器人,在医院引起了不小的轰动,医生护士们都跑来围观。
2007年1月15日,时任该院心血管外科主任的高长青利用“达芬奇”,给一位来自石家庄的病人实施了微创心脏手术。这例手术被称为“亚洲第一例全机器人不开胸微创心脏手术”。
相对于医生手持器械进行的微创手术,多自由度旋转的机械臂就显得游刃有余了,这也使得很多复杂的手术变得简单。最经典的就是前列腺手术。“前列腺在内腔的最里面,以前人手持器械做手术,很费劲,有时候手得一直拧着。”郭卫东介绍,“机械的灵活度更大,就容易多了。还有手震颤过滤功能,消除了医生因长时间作业出现的手部颤抖。”
牛海涛称,手术机器人的费用并不在医保的报销范围内,医院按照项目自行定价。相对于人工手术,同类手术用机器人完成,费用要多几万元。“但即便如此,还是有很多患者选择使用机器人,觉得更安全。”
亲历者说
牛海涛是青岛大学附属医院副院长,他是这次手术的主刀医生之一,他介绍说:为了这台手术,该院投入了大量的人力和物力,有一百多人,准备了一个多月。
首先是网络准备。西秀区还没有5G网络,整个安顺市只有一个基站,在联通大楼的楼顶上。经过协调后拆下来挪到了西秀区医院附近。
然后是仪器运输。机器人是精密机器,稍微磕碰一下可能就坏了。把仪器拆开后,分别从天津开车运到青岛和贵州。贵州山路多,怕中途颠簸,他们找人定做了两个大铁架子,好几十斤,把机器主体牢牢箍住。
未来应用中,远程手术将面临很多挑战,比如网络安全。如有人恶意攻击,在网络中设置病毒程序,人为中断网络或让机械手臂失控怎么办?还有中途断网怎么办?断电怎么办?机械手臂在手术中出现故障怎么办?为了应对可能出现的问题,他们设计了A、B、C好几个方案。
尽管准备充分,但因为距离比较远,还是有担心。尤其是手术前一天预演,网络不稳定,延迟很明显,所有人都高度紧张。但后来预演成功了,真正手术时也就放心了。
“未来,患者不用再为看病东奔西走,或许在家里,就能接受来自全国各地权威医生的诊断和治疗。”牛海涛说。
(《新京报》10.8 王翀鹏程)