最近,中國科學院院士、解放軍總醫院第三醫學中心泌尿外科醫學部主任張旭教授帶領團隊,在意大利羅馬參加歐洲腹腔鏡和機器人手術挑戰大會期間,通過國產遠程手術機器人完成并演示了首例跨亞歐大陸的世界最遠距離遠程前列腺癌根治手術。這標志著中國在遠程外科研究領域已躋身世界前列。

手術在羅馬和北京兩地同時展開,跨越直線距離近8100公里、雙向通信距離超過2萬公里。張旭在羅馬操作一臺我國自主研發的遠程手術機器人,而在北京的第三醫學中心手術室內,接收遠程信息指令的手術機器人精準靈活執行指令,為一名前列腺癌患者精準切除病灶。整臺手術歷時65分鐘,團隊成員默契配合,通過精細操作保證了根治效果。手術結束后,遠程機器人3D高清圖像及數據反饋顯示:術中解剖層次清楚,腫瘤控制精準,功能結構保留完整。

此次手術前,第三醫學中心團隊進行了大量器官模擬訓練和動物研究,并開展了從羅馬到北京在延時環境下的全模擬手術演練,以確保手術的穩定性和安全性。手術全程使用我國自主研發的國產機器人系統,結合我國5G+互聯網專線通信技術,發揮遠程手術系統低延時和高穩健性優勢,跨越了亞歐多個國家,實現了低延時、高精度、高穩定性的跨洲際遠程手術操作。

圖片來源:天工AI生成

成熟的遠程外科技術最大限度突破了空間對手術實施的束縛,是機器人手術、遠程通信、人工智能等新技術和新理念交叉融合帶來的系統性革新,更是中國外科學領域新質生產力的重要體現。那么遠程機器人手術與傳統手術相比有哪些顯著優勢?

高精度和高可靠性:機器人手術能夠實現更高的精準度和穩定性,減少手術誤差和術后并發癥。通過三維可視化系統和高分辨率攝像頭,醫生可以準確顯示患者體內的細微結構,輔以機器人手臂的靈活和精確控制,使手術過程更加精細化。

微創手術:機器人手術通常通過更小的切口完成手術,減少組織和神經的損傷,縮短離院時間和恢復時間。這意味著患者的創傷更小,術后恢復更快。

減少術后痛苦:由于手術機器人的吻合操作非常精細,術后創面相較傳統手術的創面更小,更容易愈合,能夠讓患者更快地恢復身體健康。

降低手術風險:機器人手術系統能夠實時監測患者的生理參數,并根據實際情況調整手術方案,確保手術過程的安全和順利進行,為患者的健康提供了更加可靠的保障。

延長醫生工作壽命:機器人手術可以減輕醫生的體力負擔,減少因疲勞等原因帶來的手部震顫,縮短學習曲線,提高手術效率。

促進醫療資源均衡分配:通過遠程操作,醫療機器人技術使得跨地域手術成為可能,有助于解決醫療資源不充分、不平衡的問題。

提升手術安全性:機器人手術能夠濾除醫生手部的顫抖,保持手術過程的穩定性,減少因人為因素導致的手術風險。

提高手術效率:機器人手術系統可以協助醫生更快速地完成手術,縮短手術時間,提高手術室的使用效率。

綜上所述,遠程機器人手術在提高手術精度、減少創傷和術后恢復時間、降低手術風險等方面具有顯著優勢,這些優勢使得遠程機器人手術成為現代醫療領域的重要發展方向。

遠程機器人手術作為一種前沿技術,雖然在提高手術精度和安全性方面展現出巨大潛力,但在實際應用中仍面臨多方面的技術障礙:

網絡延遲和不穩定性:遠程手術高度依賴于網絡通信,網絡延遲和不穩定性會直接影響手術的質量和效果。特別是在遠程診斷和手術等應用場景中,對實時性的要求非常嚴格。

數據安全和隱私保護:在遠程醫療與機器人手術結合的過程中,需要加強對患者數據的保護和隱私保密,確保網絡傳輸的安全性和穩定性。

機器人系統的設計缺陷:現有的手術機器人系統在功能上可能無法滿足多樣化的手術需求,例如對于某些高難度手術,如脊柱畸形、骨盆髖臼骨折等,缺乏相應的機器人產品。

系統技術復雜,學習曲線長:手術機器人系統的復雜性導致人機交互的磨合時間延長,可能造成醫院對某一品牌的手術機器人產生依賴性。這意味著即使遠程手術的愿景美好,但由于培訓的時間成本和專業性人才的短缺,短期內難以實現有效的人機配合。

機器人體積龐大:現行的手術機器人體積較大,需要配備單獨的手術室,這對醫院的空間布局和資源分配提出了挑戰。

觸覺反饋的缺失:大多數醫療機器人遠程手術系統缺乏觸覺反饋,醫生無法感知手術器械與組織的接觸力,這給手術操作帶來了一定的困難。

穩定性問題:遠程手術系統很容易受到網絡中斷、電力故障等因素的影響,導致手術中斷。

網絡安全問題:醫療機器人遠程手術系統面臨著各種網絡攻擊的威脅,這些攻擊可能會導致手術中斷或醫療數據的泄露。

倫理挑戰:遠程手術系統涉及到遠程醫生對遠端患者進行手術,這就涉及到倫理問題,如醫生對遠端患者的責任、手術結果的責任等。

針對上述技術障礙,研究者和工程師正致力于開發新技術和解決方案,以克服這些挑戰,推動遠程機器人手術技術的發展和應用。例如,5G技術的應用有望提高遠程醫療的效率和精準度,人工智能技術的應用將輔助醫生進行遠程診斷,提高診斷的準確性和效率。此外,云計算技術的發展也有助于醫療數據的管理和共享,提高醫療服務的質量和效率。

來源: 中國科技新聞網