近日，记者从2024年中国国际服务贸易交易会北京清华长庚医院展位上获悉，由该院牵头研制的智能精准外科手术机器人在全球首发亮相。据悉，该系统提供诊、疗、评估的一站式解决方案，可用于成人胸、腹部等部位实质脏器微创手术，通过与医学影像设备高度集成，实现了手术过程穿刺定位、实时引导、即刻评估，并且支持开展穿刺活检、消融、栓塞、粒子植入等术式疾病治疗，为患者微创手术治疗提供更好的方案。
北京清华长庚医院展位。（张思玮摄）
瞄准业内痛点
当前，国内外手术机器人主要采用术前影像结合光学、电磁定位技术引导，搭配呼吸门控技术进行穿刺，无法满足手术过程中的精准穿刺需求。术前影像与手术过程中患者的脏器实际状态难以保持完全一致，导致医生使用不准确的“地图”导航，穿刺偏差难以避免。
同时，光学和电磁定位也存在技术上短板，在手术过程中易受遮挡或磁场影响，无法正常使用或定位不准，导致医生无法按术前规划方案实现精准穿刺，且电磁定位的手术机器人无法与磁共振影像设备兼容使用。
如何解决微创手术中“看不清、穿不准、测不到”，已然成为业内痛点。为此，北京清华长庚医院以该院院长董家鸿院士提出的“精准医疗”思想为指导，秉持“可视化、可量化、可控化”的精准医疗理念，将基于最佳临床证据的循证外科决策取代以个人经验为主导的传统经验外科决策，从而支撑精准外科实践的预见性、确定性和可控性。
已初见成效
据项目负责人之一、清华大学附属北京清华长庚医院肝胆胰中心执行主任卢倩介绍，该机器人的机械臂采用高分子聚合物和宇航级非磁性金属材质，具备极强的超高场强磁共振兼容性，构型采用模块化集成设计，一体化加工成型，具有小巧灵活的特点，可更好兼容磁共振腔体内部空间，并能在3.0T的超高场强磁共振环境下使用。
以自研小型化7自由度机器人为例，其能在磁共振60cm-70cm的狭小腔体里运行，并实现机械臂末端位置高精度穿刺。
“这是从0到1完全自主研发的手术机器人，具备完整软硬件技术，产品可扩展性高。多自由度机器人末端可适配机器人自动/半自动进针，也支持机器人定位医生手动穿针方案，符合医生临床使用习惯。”卢倩说。
值得一提的是，实时智能化影像机器人还可以实现在术中影像引导下进行定位穿刺，通过实时影像引导精准穿刺消融2cm以下的小肝癌等肿瘤，实现通常超声手动穿刺消融难以做到的精准微创手术，这也解决目前利用术前影像重建和融合下光磁导航穿刺时呼吸下组织漂移导致的精准度不足问题。
“这不仅能避免手术过程中血胸、气胸等并发症，也能为患者消融治疗等手术安全性提供保障。”卢倩说，智能精准外科手术机器人已实现强磁下双向弱干扰，可以与磁共振、CT、DSA等医学影像设备兼容使用。
据悉，该智能精准外科手术机器人系统已通过国内首台套型式检验，完成动物试验，预计于2025年获得医疗器械三类注册证。
有助早诊早治
研究人员表示，未来，该系统可兼容多种医学影像设备、支持多个专科开展精准外科手术，临床应用场景丰富，进一步支持泌尿外科、神经外科的前列腺癌等前列腺疾病，以及脑肿瘤、脑出血、癫痫等脑部疾病的精准外科治疗。同时，智能精准外科手术机器人将与远程医疗结合，推动优质医疗资源下沉，惠及更多患者。
“手术机器人与影像设备结合形成的诊疗一体化方案，必定促进肝癌等疾病的早诊早治，实现重大疾病的早发现早治疗，降低疾病危害，提高全民身体健康水平。”卢倩期待。
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