“介入機器人手術的成功，可能預示著推動血管介入領域的革命性進展?！?中國科學醫(yī)學院阜外醫(yī)院血管外科中心副主任醫(yī)師羅明堯說。

3 月 13 日，機器人輔助冠狀動脈介入治療（PCI，percutaneous coronary intervention）手術在海南博鰲超級醫(yī)院成功完成，該手術由中國科學院院士、復旦大學附屬中山醫(yī)院心內科主任葛均波教授團隊操刀，手術過程持續(xù)約 30 分鐘。

據了解，這次接受機器人輔助下冠脈介入治療的是一名 60 歲男性患者，他已患冠狀動脈粥樣硬化性心臟病十多年，雖然長期服用藥物但病情未見減輕。該患者是 50% 病變，幾年前做過造影，最近經常心絞痛，嚴重影響了他的生活質量。其冠脈造影結果顯示，患者系前降支中段彌漫性病變，導致第一對角支受損，需要在雙導絲保護技術的支持下完成手術。

圖丨介入機器人手術（來源：西門子醫(yī)療）

葛均波在控制室內通過操縱桿對盒帶內導絲模塊進行手術操作，實現機械臂將兩根導絲分別送入，行雙導絲保護技術。

他在接受媒體采訪時表示，“該病例是一個分杈病變，而且是兩個狹窄，好在介入機器人完美地完成了任務。我們首先把對角支放在一個導絲保護起來，然后用兩個球囊越擴張支架，非常迅速地通過了復雜病變?！?/span>

圖丨葛均波操作介入機器人（來源：西門子醫(yī)療）

與人工操作相比，介入機器人在某些方面具有一定優(yōu)勢。首先，介入機器人的標準化和數字化優(yōu)勢，可使手術過程保持穩(wěn)定和精確的操作，其 “毫米級” 的精準定位和釋放植入器械，可避免醫(yī)生因經驗判斷或觀察失誤造成的誤差。

其次，在傳統(tǒng)的冠脈介入治療中，醫(yī)生往往穿著沉重的鉛衣，連續(xù)幾小時站在手術臺旁進行手術，這意味著醫(yī)生會暴露在 X 射線的電離輻射下，有骨骼系統(tǒng)受到損傷的風險。

介入機器人可將醫(yī)生從手術床旁解放出來，還能減少醫(yī)患雙方的輻射及術中交叉感染，對傳染病或感染性疾病患者的治療更加有利。據了解，2020 年疫情期間，在美國有使用介入機器人為新冠病人手術成功的案例，實現了醫(yī)生與患者 2 米以上的隔離。

再次，“人機交互” 轉變?yōu)橐欢ǔ潭鹊?“機機交互”，再結合 AI 和 5G 技術就可能具備遠程實施血管介入手術的潛力。

介入機器人的實質是手術機器人與血管介入技術的結合。“這是一個歷史性的時刻，未來我們也將看到更多的創(chuàng)新技術應用于臨床?！?葛均波在接受媒體采訪時表示。

近年來，Corindus 機器人在中國 “突破式” 發(fā)展。據西門子醫(yī)療資料顯示，2017 年 3 月，Corindus 機器人曾短暫來華 “交流訪問”，中國醫(yī)學科學院阜外醫(yī)院冠心病中心竇克非團隊在北京成功完成了 Corindus 機器人輔助的冠脈介入治療，實現 “零的突破”；2020 年 11 月，Corindus 機器人首次亮相進博會；這次，Corindus 機器人在博鰲醫(yī)療先行區(qū)的手術成功進一步推動了介入手術機器人在國內的正式落地。

可實現 “毫米級” 精準的前沿技術

PCI 手術是血管重建的主要模式，在手術中，醫(yī)生可以參照醫(yī)療圖像精確定位，在控制室遠程操作介入手術器械。在確保連續(xù)、穩(wěn)定地執(zhí)行手術動作的同時，還能快速、準確地通過復雜的軌跡，精確定位到達目標血管。最后，在醫(yī)生的操作下完成血管介入手術。

“醫(yī)生通過圖像反饋了解當前手術的環(huán)境，然后再根據環(huán)境情況判斷，做出實時操作。也就是說，這款介入機器人是由醫(yī)生一對一的‘遠程控制’，實際上是一種映射的關系?！?同濟大學電子與信息工程學院副教授齊鵬說。

圖丨介入機器人操作機械（來源：JACC）

據了解，本次應用的介入機器人是西門子醫(yī)療生產的 Corindus 途靈?最新一代CorPath?GRX，也是目前全球唯一一款經過美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）批準，并擁有歐盟 CE 上市認證的血管介入手術機器人系統(tǒng)。

羅明堯對 DeepTech 表示，目前 Corindus 主要實施的是血管內的器械驅動，但穿刺、更換耗材等步驟仍需要醫(yī)生手動完成。他進一步解釋稱，“血管內操作屬于手術核心內容，因此主要的研發(fā)集中在攻克這部分難題。而穿刺、更換耗材等步驟的動作模式與血管內操作不同，它在手術流程中起著輔助作用，動作瑣碎，更難規(guī)范。”

圖丨 PCI 病例圖像展示（來源：海南新聞）

從技術層面來看，介入機器人有三個特點：

第一，多自由度靈巧操作，通過主從控制模式驅動，提供有效的智能硬件輔助；

第二，實現多模態(tài)影響數據融合，同步重建血管和導管形態(tài)模型，輔助醫(yī)生進行手術；

第三，結合連續(xù)體機器人建模的復雜性特征，通過力或者位置控制，探索機器人自主控制操作模式。

“操作介入機器人其實和打游戲操作游戲手柄的原理類似，除了遠程遙控，還得在實際操作過程中靈活地掌握技巧。” 齊鵬說，“可以借鑒達芬奇機器人的模式，目前達芬奇機器人已經陸續(xù)在國內應用，它的操作應用是醫(yī)生在培訓中心培訓相關技術，各項操作技術熟練達標了再實際操作。這有利于年輕醫(yī)生的培訓與手術操作，而不是只靠經驗豐富的老醫(yī)生，因此這將改善手術預約排期緊張的問題?！?/span>

不過，介入機器人在臨床普及仍存在一定的難點。據媒體報道，2017 年美國血管介入機器人手術占血管手術的 0.1%。目前，該技術在國內屬于非常前沿的新技術，尚處于試驗階段。

羅明堯對 DeepTech 表示，“首先，介入機器人暫時受制于醫(yī)患及業(yè)內人士對該新技術的認知和認可。結合其他醫(yī)療學科領域的機器人技術或其他新技術新設備的全球推廣經驗來看，一般是從行業(yè)內的頂級醫(yī)院開始認可、購置，形成效應并帶動其他醫(yī)院逐步跟進。其次，現有的血管介入機器人技術尚未成熟，與‘全自動’甚至理想的‘半自動’還有一定差距。第三，機器人手術費用高昂，如不能進入醫(yī)保報銷體系，能接受的患者范圍受到限制?！?/span>

“如果在臨床推廣，則需要先在國內走審批流程上市注冊。據我所知，國內相關的標準化的規(guī)則還在制定中。所以，介入機器人在臨床的實際應用還需要些時間?！?齊鵬說。

“未來還有更長的路要走”

隨著介入機器人的發(fā)展，其應用的臨床領域將不斷拓展，“在現有的‘半自動’框架下，其應用領域從心臟逐步延伸到腦血管、外周血管的臨床診療。這既是順應患者需求，也是腦血管、外周血管等專業(yè)醫(yī)生的期盼。” 羅明堯說。

此外，介入機器人技術需要不斷完善，還需要一些配套的設計，如專用的適應機器人機械臂操作的器械輸送和釋放系統(tǒng)。羅明堯認為，“目前機器人的設計與現有的腔內器械并不完全吻合，現有的腔內器械都是為適應人手操作而設計，如支架釋放需要人手操控，設計出適合機械臂釋放的支架系統(tǒng)和手柄是未來的需求之一?！?/span>

目前，在血管中的傳送以及病灶處的診治操作過程中，介入機器人導絲導管的可操作性有限，因此需要醫(yī)生在眼手不能直接配合的模式下進行。據了解，經驗豐富的醫(yī)生可憑借 “手感” 操作手術，而介入器械前段的作用力因不能被直接獲取，容易導致錯誤操作、刺穿血管或者損傷組織器官。

“從科研角度來講，我們一直強調‘手感’，醫(yī)生在手術中的操作具有‘捻’、‘轉’等感覺性的互動，是醫(yī)生憑借經驗去判斷，而介入機器人是完成一些程序化的工作，并沒有這種‘手感’。從某種程度上來說，介入機器人是輔助醫(yī)生完成中間一段手術，前期準備和后期手術仍然需要醫(yī)生來完成。” 齊鵬說。

羅明堯同樣認為，目前的介入機器人雖然穩(wěn)定但卻缺乏靈活性。復雜的血管介入操作，需要較強的操控性，如通過閉塞病變，內臟動脈、腦血管及其他分支動脈的超選等，這其中阻力感受和反饋至關重要。

因此，力反饋技術的升級將有助于介入手術機器人的發(fā)展，可幫助后者在介入操作時，實現導絲空間位移之外另一維度上的精準性。

如果實現遠程治療，醫(yī)患雙方即便在異地也能實現分級診療，讓更多患者獲得優(yōu)質的醫(yī)療資源。隨著 5G 技術、人工智能、自我學習與介入機器人技術不斷發(fā)展，對該產品和技術是質的飛躍，將共同加速介入機器人的自動化發(fā)展及臨床應用。“這是一個系統(tǒng)的工程，未來還有更長的路要走?！绷_明堯說。