神經(jīng)外科彩色熒光顯微鏡。資料圖
在抗擊新冠肺炎疫情的戰(zhàn)場(chǎng)上,呼吸機(jī)、體外膜肺氧合機(jī)(ECMO)、P3移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室、移動(dòng)CT等高科技醫(yī)療設(shè)備為搶救患者生命發(fā)揮了重要作用,為醫(yī)護(hù)人員有序、安全、高效開展救治工作提供了保障。
作為白衣戰(zhàn)士的“硬核”武器,高科技醫(yī)療設(shè)備是戰(zhàn)“疫”不可或缺的一環(huán)。實(shí)際上,在浙江多家醫(yī)院的手術(shù)室里,每時(shí)每刻都活躍著“高精尖”設(shè)備的身影,為兒童開刀的智能“醫(yī)生”、為微創(chuàng)手術(shù)提供“導(dǎo)航”的顯微鏡、為癲癇患者成功“拆雷”的機(jī)器人……各種不同類型的“高精尖”設(shè)備出現(xiàn)在每一個(gè)生與死搏斗的關(guān)鍵時(shí)刻,守護(hù)患者的生命。
新一代達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人
為患兒“主刀”
4月8日,第四代達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人在浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬兒童醫(yī)院順利完成“首秀”?;颊邽橐幻?歲女孩和一名2歲男孩,前者手術(shù)全程4個(gè)小時(shí),出血不到5毫升;后者全程1個(gè)半小時(shí),出血不到2毫升。
手術(shù)機(jī)器人的廣泛應(yīng)用是近年來(lái)微創(chuàng)外科發(fā)展主流趨勢(shì)之一,達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人是目前全球領(lǐng)先、應(yīng)用廣泛的內(nèi)窺鏡手術(shù)控制系統(tǒng),外科主刀醫(yī)生可以在遠(yuǎn)離手術(shù)臺(tái)的操控臺(tái)上,通過(guò)觀察立體的腔鏡手術(shù)畫面操控機(jī)械臂,為患者實(shí)施精準(zhǔn)手術(shù)。
“兒童的組織器官相對(duì)于成人更小,血管、管道更細(xì),對(duì)手術(shù)的精準(zhǔn)性提出了更高要求,達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人特別適用于兒童微創(chuàng)外科手術(shù),能夠減輕兒童術(shù)中及術(shù)后痛苦。”浙大兒院普外科主任、腔鏡中心主任高志剛介紹說(shuō),借助靈活的機(jī)械臂,達(dá)芬奇機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)360°全方位操作,完成許多高風(fēng)險(xiǎn)手術(shù)中的精細(xì)分粘解剖和縫合重建等動(dòng)作,如膽腸重建、腎盂成形等,尤其是在位置較深的手術(shù)部位,更能體現(xiàn)出該系統(tǒng)操作方便的優(yōu)勢(shì)。
達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)和普通腹腔鏡手術(shù)有何區(qū)別?作為省內(nèi)首位獲得小兒外科達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)主刀資質(zhì)的醫(yī)師,浙大兒院泌尿外科副主任陶暢做了一個(gè)形象的比喻:普通腹腔鏡手術(shù)如同用手拿著一雙筷子,再用筷子夾著一根針去做手術(shù);達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)則如同直接拿著針做手術(shù),可以更加自由、多角度地進(jìn)行手術(shù)操作。
在手術(shù)室里可以看到,達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人主要由控制臺(tái)、機(jī)械臂系統(tǒng)、成像系統(tǒng)三部分組成。主刀醫(yī)生坐在控制臺(tái)前,將雙手拇指和食指伸進(jìn)指套控制操作桿,雙腳控制腳踏板,通過(guò)傳感器操控手術(shù)臺(tái)前的四個(gè)機(jī)械臂,實(shí)現(xiàn)移動(dòng)、切割、止血、縫合、打結(jié)等各種操作;機(jī)械臂可濾除手部顫動(dòng),具有7個(gè)自由度,“內(nèi)腕”較腹腔鏡更為靈活,使狹窄腔體內(nèi)的操作更加精準(zhǔn);放大20倍的裸眼3D高清視野則能夠幫助醫(yī)生完成超精細(xì)操作。與第三代相比,第四代達(dá)芬奇機(jī)器人懸吊的轉(zhuǎn)軸可以改變手術(shù)位置,無(wú)需整體挪動(dòng)機(jī)器,醫(yī)生操作起來(lái)更加便捷、高效。
目前,全國(guó)已有不少綜合性醫(yī)院引入達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人,此次浙大兒院引入全國(guó)兒童??漆t(yī)院首臺(tái)達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人,主要應(yīng)用在泌尿外科、普外科、胸外科、腫瘤外科等科室。
浙大兒院專家操作達(dá)芬奇機(jī)器人進(jìn)行手術(shù)。
無(wú)框架機(jī)器人
輔助“拆雷”
機(jī)器人精準(zhǔn)定位手術(shù)部位,機(jī)械臂遇到敏感區(qū)域“自動(dòng)退針”回避……高科技的人工智能技術(shù),正讓神經(jīng)外科相關(guān)手術(shù)越來(lái)越安全、精準(zhǔn)、高效。
不久前,浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院神經(jīng)外科在無(wú)框架腦立體定向機(jī)器人的輔助下,為一位29歲的難治性癲癇患者完成了治療手術(shù)。
癲癇是一種由于大腦神經(jīng)元突發(fā)性異常放電導(dǎo)致大腦功能出現(xiàn)短暫障礙的慢性疾病。按照傳統(tǒng)的手術(shù)方法,手術(shù)前醫(yī)生需要通過(guò)頭顱磁共振影像等技術(shù)為患者建立一個(gè)個(gè)性化的三維腦部模型,再經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)分析確定需要植入電極的區(qū)域、深度、方位等;手術(shù)時(shí),醫(yī)生通過(guò)頭架定位將一根根帶有密集觸點(diǎn)的電極按照預(yù)定軌跡插入患者腦部,后續(xù)通過(guò)異常腦電信號(hào)精準(zhǔn)界定需要手術(shù)切除的區(qū)域。然而此種方法存在耗時(shí)、低效、容易出現(xiàn)人為誤差導(dǎo)致安全風(fēng)險(xiǎn)等問(wèn)題。
無(wú)框架機(jī)器人則取代了傳統(tǒng)的Leksell框架,將機(jī)器人與術(shù)前計(jì)劃配準(zhǔn),快速找到腦內(nèi)病變細(xì)胞核團(tuán)和神經(jīng)纖維的準(zhǔn)確位置,并確定每個(gè)電極插入的定位與方向,機(jī)械臂還能實(shí)現(xiàn)“自動(dòng)退針”回避,確保手術(shù)的安全性和高效性。
仔細(xì)研究分析該患者病情后,該院神經(jīng)外科副主任、癲癇診治中心副主任馬躍輝主任醫(yī)師決定使用無(wú)框架機(jī)器人協(xié)助尋找“病源”,輔助“拆雷”。手術(shù)當(dāng)天,馬躍輝一邊腳踩控制器,一邊指引機(jī)器臂“記憶”每一個(gè)點(diǎn)位;手術(shù)正式開始后,機(jī)械臂根據(jù)計(jì)算機(jī)提前設(shè)置好的坐標(biāo),精準(zhǔn)定位到患者頭皮,醫(yī)生根據(jù)定位在顱骨鉆開一個(gè)2毫米的小孔,沿著骨孔將電極插入顱內(nèi)預(yù)定位置并固定,經(jīng)過(guò)近70分鐘手術(shù)時(shí)間,14根電極被成功發(fā)射至“預(yù)定軌道”,而在以往,完成同樣數(shù)量的電極需要3個(gè)小時(shí)。
完成“發(fā)射”工作后,患者回到普通病房,癲癇中心吳登唱博士以16000Hz的采樣率對(duì)植入顱內(nèi)的14根電極、170個(gè)記錄點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè),并通過(guò)不同的電流對(duì)相關(guān)腦區(qū)進(jìn)行功能定位,準(zhǔn)確定位了患者的發(fā)作起始和早期傳播邊界。
此后,馬躍輝再次根據(jù)確定的顱內(nèi)邊界,對(duì)患者進(jìn)行了“裁剪式”個(gè)體化手術(shù),精準(zhǔn)切除了異常放電的致癇灶,成功“拆雷”。
熒光顯影
讓腫瘤細(xì)胞“原形畢露”
病灶組織被“染色”,血流變化清晰可見,為重要部位的微創(chuàng)手術(shù)操作進(jìn)行“導(dǎo)航”……浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院神經(jīng)外科主任張建民在一臺(tái)熒光顯微鏡的幫助下,順利為一位腫瘤患者完成手術(shù)。
這是浙大二院今年年初引入的新款神經(jīng)外科彩色熒光顯微鏡,也是該院第二臺(tái)具有腫瘤“黃熒光”和血管“白熒光”雙重?zé)晒怙@像功能的高端手術(shù)顯微鏡,為神經(jīng)外科醫(yī)生開展精準(zhǔn)微創(chuàng)手術(shù)提供了重要保障。
過(guò)去,傳統(tǒng)外科手術(shù)受照明和醫(yī)生視力等因素影響,需要在患者身上擴(kuò)大切口,才能看清位置較深的神經(jīng)及血管;后來(lái),放大鏡的出現(xiàn)大大提升了醫(yī)生的“視力”;現(xiàn)在,熒光顯微鏡不光讓醫(yī)生看得更清,還賦予了他們“透視”的能力。
張建民告訴記者,患者口服或靜脈注射相關(guān)熒光顯像材料后,血管和某些惡性腫瘤能夠在熒光顯微鏡下顯像,清晰呈現(xiàn)血管中血流的變化和腫瘤邊界,幫助醫(yī)生準(zhǔn)確定位病變組織。
“一臺(tái)熒光顯微鏡融合了兩種顯像模式,‘黃熒光’看腫瘤,‘白熒光’看血管,為醫(yī)生做手術(shù)提供了非常大的便利?!睆埥裾f(shuō)。
神經(jīng)外科手術(shù)對(duì)精準(zhǔn)度要求非常高,“看清楚”是第一步。血管壁是否狹窄,血管內(nèi)是否有硬化,動(dòng)脈瘤有無(wú)殘留?這些無(wú)法在血管外部判斷的問(wèn)題,可以在高分辨率、高清晰度的光學(xué)系統(tǒng)和顯像系統(tǒng)支持下,通過(guò)血管熒光造影得到解答。
張建民說(shuō),膠質(zhì)瘤等惡性腫瘤不像良性腫瘤具有清晰的邊界,生長(zhǎng)狀態(tài)像樹根一樣,醫(yī)生要做的是在保證安全的情況下將膠質(zhì)瘤最大化切除。
熒光是如何讓腫瘤“原形畢露”的呢?他解釋道,人體發(fā)生病變之后,某些腫瘤細(xì)胞在代謝過(guò)程中產(chǎn)生的物質(zhì)可與特定的顯像藥物結(jié)合,在特殊成像設(shè)備下顯示熒光。腫瘤“黃熒光”可以直接作用于腫瘤區(qū),將膠質(zhì)瘤等惡性腫瘤“染黃”,醫(yī)生能夠直接通過(guò)顯微鏡了解體內(nèi)腫瘤的全貌,大大提高了腫瘤的全切除率,減少殘留,降低復(fù)發(fā)率。同時(shí)可以盡量避開血管,減少出血,最大程度地降低患者所受的術(shù)中損傷。
近年來(lái),這一“熒光導(dǎo)航”技術(shù)在神經(jīng)外科、胃腸道、肝臟等手術(shù)中均有應(yīng)用,但在婦科腫瘤領(lǐng)域尚未全面開展。自去年開始,浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬婦產(chǎn)科醫(yī)院率先開展婦科腫瘤腹腔鏡熒光導(dǎo)航技術(shù),將手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)及術(shù)后并發(fā)癥降至最低,讓更多婦科腫瘤患者受益。
今年3月,浙大婦院腫瘤科副主任醫(yī)師胡東曉利用該技術(shù)為一位26歲的宮頸癌患者做了微創(chuàng)手術(shù)。他在患者的宮頸內(nèi)注射“前哨淋巴結(jié)”的示蹤劑,在熒光腹腔鏡的指引下對(duì)顯影的前哨淋巴結(jié)精準(zhǔn)切除。胡東曉介紹,“熒光導(dǎo)航”可以精準(zhǔn)顯影、標(biāo)記、定位淋巴結(jié),避免了大范圍的淋巴結(jié)切除,減少患者的手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)及術(shù)后并發(fā)癥。
4K腹腔鏡
纖毫畢現(xiàn)更精準(zhǔn)
兩年多前,導(dǎo)演李安的影片《比利林恩的中場(chǎng)戰(zhàn)事》刷新了人們對(duì)于分辨率的認(rèn)識(shí)。從24幀、到60幀,再到120幀,有觀眾愿意三進(jìn)影院,為的就是讓視野清晰、再清晰一點(diǎn)。
在熒幕面前,誰(shuí)都愿意看得更清楚一些,手術(shù)室里的醫(yī)生們更是這樣。誕生于上世紀(jì)70年代的腹腔鏡技術(shù)顛覆了人們對(duì)傳統(tǒng)手術(shù)的認(rèn)識(shí),現(xiàn)在,通過(guò)一塊熒幕醫(yī)生就能探尋人體內(nèi)一個(gè)又一個(gè)未解之謎。
在無(wú)影燈下,清晰度、真實(shí)度都是至關(guān)重要的。浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬邵逸夫醫(yī)院是國(guó)內(nèi)最早一批開展腹腔鏡手術(shù)的單位,近年來(lái)開展了越來(lái)越多的高難度復(fù)雜腹腔鏡手術(shù)。去年,在浙江省微創(chuàng)保健中心支持下,浙大邵逸夫醫(yī)院在省內(nèi)最早引入了兩臺(tái)4K腹腔鏡設(shè)備。浙江省微創(chuàng)保健中心常務(wù)副主任、浙大邵逸夫醫(yī)院肝膽胰外科主任醫(yī)師梁霄形容:“該4K腹腔鏡設(shè)備具有55英寸顯示屏,超高清顯示手術(shù)術(shù)野,細(xì)小的管道清晰可見,進(jìn)一步體現(xiàn)了精準(zhǔn)微創(chuàng)的手術(shù)理念,開展高難度復(fù)雜腹腔鏡手術(shù)更加安全?!?/p>
手術(shù)過(guò)程中,無(wú)論是細(xì)如毛發(fā)的血管,還是薄如蟬翼的筋膜都“不容小視”。手術(shù)刀一旦不慎傷及,都有可能給患者帶來(lái)痛苦甚至危險(xiǎn)?!案骨荤R手術(shù)的過(guò)程,如同游走在毫厘之間,我們要從密布的血管、交織的人體器官之間尋找一條‘路線’?!绷合鲂稳荩@是十分考驗(yàn)醫(yī)生眼力和手力的過(guò)程。
外觀上看,4K腹腔鏡微創(chuàng)手術(shù)過(guò)程與一般的腹腔鏡手術(shù)差不多,它的“玄機(jī)”都隱藏在那臺(tái)55寸的4K液晶屏幕之中。它可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)腹腔鏡在影像描述方面的不足,將更加清晰真實(shí)且優(yōu)于裸眼所見的手術(shù)視野呈現(xiàn)于大熒幕。有人說(shuō),它超清晰的視覺效果相當(dāng)于裸眼3D,手術(shù)過(guò)程就像在看一場(chǎng)電影“大片”。
科技的發(fā)展帶來(lái)了腹腔鏡設(shè)備日新月異的變化。在手術(shù)室里,醫(yī)生必須對(duì)每位患者的生命健康負(fù)責(zé)。目前,浙大邵逸夫醫(yī)院的4K腹腔鏡手術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于胰十二指腸切除、復(fù)雜胃癌切除術(shù)、高難度肝臟手術(shù)等。
(記者 鄭文 紀(jì)馭亞 陳寧 董小易)
