阜外团队完成首例超声引导的机器人远程心脏手术,中国方案助力发展新质生产力
阜外团队完成首例超声引导的机器人远程心脏手术,中国方案助力发展新质生产力
7月5日,阜外医院团队在北京完成了一次具有里程碑意义的手术:通过自主研发的手术机器人系统,成功为远在2000多公里外深圳的患者实施了全球首例超声引导的机器人远程心脏手术。这一突破不仅展示了中国在医疗科技领域的实力,更为全球心血管疾病的治疗开辟了新路径。
心脏“大门”关不牢,血液噗噗往回流
患者是一位70岁的老爷爷,去年因突发心梗在当地医院抢救,医生为其植入了冠脉支架。然而,手术后老爷爷的胸闷气促症状反复发作且有加重现象,超声心动图提示老爷爷的心脏因为心梗导致心脏功能严重受损,EF值只有34%,出现二尖瓣重度反流,近日来中国医学科学院阜外医院深圳医院就诊。二尖瓣反流的手术治疗有两种方式,一种是外科开胸手术进行瓣膜修复或置换,另一种是通过导管进入心脏放置瓣膜夹进行修复。老爷爷的心脏已经不眠不休工作了70多年,而且还患有心梗、高血压等基础性疾病,外科手术风险评分(STS评分)高达9.49分,提示外科开胸手术风险极高。经过充分的术前评估和多学科讨论,与老爷爷及其家属充分沟通后,阜外团队计划为老爷爷实施不用开刀的经导管二尖瓣缘对缘修复术。
超声引导+国产手术机器人:赋能远程心脏介入手术
5日下午,阜外团队在2200公里外的北京,通过操作摇杆和按键,隔空应用机器人操控二尖瓣修复器械,通过大腿根部的一个穿刺眼,为远在深圳的老爷爷植入瓣膜夹,使二尖瓣在收缩期由大的单孔变成小双孔,从而减少二尖瓣反流,手术只用了20多分钟,老爷爷的二尖瓣就修复好了。术后,心脏超声显示,其二尖瓣反流由重度反流转为微量反流,手术取得圆满成功。
此次手术使用的机器人系统是完全由中国自主研发,结合5G+互联网专线通信技术,发挥远程手术系统低延时和高稳定性的优势,将延时控制在40ms以内,跨越2000多公里完成远程心脏手术操作,处于全球领先地位。总体而言,我国手术机器人系统的研发应用明显晚于欧美国家,但后来居上,甚至取得了弯道超车的优势,核心秘密是什么呢?
首先来看手术机器人的优势,与传统手术相比较,它可以突破人手抖动极限,并进行多维度的精细化操作,提高准确性和医疗质量;同时,它打破了空间对手术操作的束缚,是实现远程手术的核心基础。对于介入手术机器人而言,还有一个更大的好处,医生可以在导管室外操作机器人,避免辐射损伤。
但是相比于开刀的外科手术机器人,创伤更小的介入手术机器人反而遇到了严重的发展瓶颈:1、欧美体系的介入手术必须使用放射线进行引导,只有一个平面的图像,不能显示心脏内部结构,机器人的精细操作变成了单平面的推送,类似一部3D电影被强行做成了连环画,完全没法发挥机器人的优势;2、机器人可以保护医生不吃放射线,但是最需要保护的患者却还在被辐射,对提高医疗质量没有帮助;3、欧美介入技术体系必须使用昂贵的大型放射线设备,即使美国这样的发达国家也仅有1600家医院装备导管室,所以机器人的远程手术价值就无从说起了。因为导管室严重依赖进口设备,昂贵且稀少,能装备导管室的大医院完全拥有足够的手术医生,恰恰是缺乏医生的基层医院最需要机器人手术,而他们没有导管室,根本没法使用机器人,其尴尬程度不亚于“在沙漠里装了空调,结果发现没有电”。
手术机器人的三大优点在微创介入领域都受到了严重限制,所以全球介入手术机器人一直没能规模上市并广泛应用,那么路在何方呢?
中国团队一直坚信:不是手术机器人有问题,而是方法学有问题!例如高铁是个好东西,但是在高速路上是跑不动的!所以我们不能走欧美放射线引导这条老路,必须另辟蹊径,才能发展出原创性、颠覆性的新质生产力。
阜外原创技术为医疗科技进步贡献中国智慧和力量
阜外团队国际首创了超声引导经皮介入技术,完全抛弃放射线,单纯采用超声引导器械从外周血管进入心脏,远距离操作器械治疗心血管疾病,实现了“不开刀,无放射线,甚至在患者清醒状态下治疗心脏病”。超声引导能在手术中全程实时显示心脏三维结构,充分发挥机器人多维精准定向能力,而且该技术不需要使用大型放射线设备,可以在基层医院广泛开展,甚至可以用手术车走村串寨地开展手术,把心脏病从要到大城市,找大医院,求大医生做的大手术变成了“上门手术”,开辟了治疗心血管病的新模式,就像为高铁铺设了铁轨一样,实现了“换道超车”,为介入手术机器人打造了全新的发展道路。
阜外团队已经多次用颠覆性的底层方法学创新,去降维解决技术层面的难题,例如研制成功全球首款完全可吸收封堵器。可吸收封堵器能解决金属封堵器长期滞留人体带来的各种远期并发症,是全球研发的热点,但是可吸收材料在放射线下不显影,欧美研制的封堵器不得不添加金属部件,以确保封堵器能在放射线引导下植入体内,然而这些不可吸收的金属部件在吸收过程中脱落又会带来栓塞等一系列新的并发症,所以国外多种可吸收封堵器临床试验先后宣告失败。阜外医院原创的超声引导介入技术,采用超声完全替代放射线,可以清晰探测到可吸收材料,无需金属部件,就能安全植入人体,解决了长期以来可吸收封堵器研发的“关键痛点”,最终研制出全球首款完全可吸收封堵器,实现了“人无我有”的重大突破,目前治疗不同疾病的多种可吸收封堵器已经上市,抢占了产业制高点,使中国企业获得了技术性的垄断地位。
阜外医院胡盛寿院士敏锐洞察学科发展趋势,最早在国内成立结构性心脏病复合技术团队,并建成首个心血管多模态数字化手术室。经过多年的发展,阜外团队基于超声引导发明治疗不同心血管疾病的新技术17项,可以治疗先心病、瓣膜病、心律失常等常见疾病,获专利65项,医疗器械证23项(欧盟医疗器械证12项),颁布指南及规范3部,制定国家及国际标准2部。受邀到法国、德国、加拿大、俄罗斯、肯尼亚等数十个国家现场手术,仅中国基地就现场培训了32个国家1192名医生,项目成果在68个国家1042家医疗机构应用;两次受国家委派在“一带一路”高峰论坛上报告中国原创技术发挥了“促进民心相通”的巨大作用,受到世卫组织总干事的高度赞誉。该技术因“显著降低成员国医疗服务能力差异”的突出贡献,获国家技术发明奖、世卫组织科技创新奖,开创性地被联合国评选为全球推广项目,获得稳定的资金及强大的全球体系支持。
此次手术采用了单纯超声引导经导管缘对缘修复术治疗二尖瓣重度反流,同时采用手术机器人系统,结合5G+互联网专线通信技术,得到了术济客医疗科技有限公司、中国联通深圳分公司、中讯邮电咨询设计院有限公司、红云融通公司的大力支持,通过完全远程操作顺利完成了高难度的心脏手术。来自乌兹别克斯坦、菲律宾等国家的进修医生们现场观摩了手术,纷纷感叹中国技术的先进性和巨大优势
术后患者恢复良好,胸闷气促症状明显缓解,已经顺利出院。
我国幅员辽阔,医疗资源分布严重不均衡,远程手术能够突破空间限制,将优质医疗资源从北京、上海这样的中心城市覆盖到偏远地区,解决医疗资源分布不均的问题。同时,通过远程手术,患者无需长途跋涉到大城市就医,可以在当地接受到高水平的医疗服务,提高了医疗服务的可及性。
此次远程心脏手术的成功实施,正是阜外团队利用底层方法学创新的优势,推动医学创新与科技创新深度融合的体现,未来手术机器人将装备到超声手术车上,手术车不但能在国内流动提供“上门手术”,而且能在发展中国家解决缺医少药带来的生死问题。超声引导技术降低了对医疗设备的依赖程度,手术机器人降低了对高水平医生的依赖程度,两者结合完美诠释了1+1>2的交叉创新理念,也再次印证只有原创性、颠覆性的创新才能形成新质生产力,才能发展出新产业、新模式和新动能!