機(jī)器人走上手術(shù)臺(tái)
——我國(guó)的微侵襲立體定向技術(shù)

一、腦立體定向技術(shù)與微侵襲神經(jīng)外科

人的空間感是一種高級(jí)感覺(jué)，也是一種能力。它不像聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)、嗅覺(jué)等只是一般感覺(jué)，在大腦里有專職功能區(qū)，而空間感是由多個(gè)腦區(qū)共同完成的一種感覺(jué)，是大腦的一個(gè)整合功能。所以人的空間定位能力一般需要某種工具來(lái)輔助，大腦的立體定向技術(shù)更難，更需要工具和設(shè)備來(lái)提高腦外科醫(yī)生對(duì)腦組織的立體定向技術(shù)。

腦立體定向技術(shù)提出已100多年，從實(shí)驗(yàn)、儀器定型到臨床應(yīng)用經(jīng)歷了漫長(zhǎng)歲月。1945年，Spiegel和Wycis完成有史以來(lái)第一次人腦立體定向手術(shù)，一年后世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)問(wèn)世，而這兩門不同的學(xué)科只是在1974年才開(kāi)始結(jié)合在一起。加拿大科學(xué)家首先在這個(gè)領(lǐng)域邁出第一步，通過(guò)計(jì)算機(jī)終端顯示人腦立體定向三維解剖圖譜。

由于腦立體定向技術(shù)與計(jì)算機(jī)的緊密結(jié)合，使得腦立體定向技術(shù)的發(fā)展無(wú)可限量，目前腦立體定向技術(shù)在手術(shù)機(jī)器人方面已經(jīng)有飛速的進(jìn)展，機(jī)器人已被引入神經(jīng)外科手術(shù)領(lǐng)域。

1983年英國(guó)泌尿外科醫(yī)生Wickham首次提出“minimally invasive surgery（MIS）”的概念，國(guó)內(nèi)譯為“微創(chuàng)外科”，其核心思想是以最微小的侵襲性損傷和生理干擾達(dá)到最佳的外科療效。1992年德國(guó)學(xué)者Bauer和Hellwig進(jìn)一步提出了“minimally invasive neurosurgery（MINS）”的概念，國(guó)內(nèi)神經(jīng)外科同行習(xí)慣將其譯為“微侵襲神經(jīng)外科”，它包括以下兩個(gè)基本方面：病變的精確定位和病變的微侵襲治療方法或途徑。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和影像學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在傳統(tǒng)的影像學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)上，三維CT、CT灌注成像、CT血管成像等新技術(shù)的應(yīng)用使得定位更準(zhǔn)確，讓手術(shù)操作的微侵襲成為可能。

二、醫(yī)用機(jī)器人引領(lǐng)醫(yī)學(xué)技術(shù)革命

一場(chǎng)醫(yī)學(xué)技術(shù)革命呼之欲出。

目前常見(jiàn)的醫(yī)用機(jī)器人主要有運(yùn)送物品的機(jī)器人、移動(dòng)病人的機(jī)器人、臨床醫(yī)療用的機(jī)器人和為殘疾人服務(wù)的機(jī)器人等。

其中臨床醫(yī)療用機(jī)器人包括外科手術(shù)機(jī)器人和診斷與治療機(jī)器人，可以進(jìn)行精確的外科手術(shù)或診斷。

迄今為止，人類在醫(yī)用機(jī)器人研制上已有所建樹(shù)。如日本的WAPRU－4胸部腫瘤診斷機(jī)器人。其中較著名的當(dāng)屬美國(guó)研發(fā)的“達(dá)·芬奇系統(tǒng)”。這種手術(shù)機(jī)器人得到了美國(guó)食品和藥品管理局認(rèn)證。它擁有4只機(jī)械觸手。在醫(yī)生操縱下，“達(dá)·芬奇系統(tǒng)”可以精確完成心臟瓣膜修復(fù)手術(shù)和癌變組織切除手術(shù)。

醫(yī)用機(jī)器人的本領(lǐng)還不僅如此。美國(guó)國(guó)家航空和航天局宣布了一項(xiàng)計(jì)劃，將在其水下實(shí)驗(yàn)室和航天飛機(jī)上進(jìn)行醫(yī)用機(jī)器人操作實(shí)驗(yàn)。屆時(shí)，醫(yī)生只需坐在實(shí)驗(yàn)中心的電腦前就可以操縱水下和天外的手術(shù)。

醫(yī)用機(jī)器人還將被應(yīng)用于軍事領(lǐng)域。2005年，美國(guó)軍方投資1200萬(wàn)美元研究“戰(zhàn)地外傷處理系統(tǒng)”。這套機(jī)器人裝置被安放在坦克和裝甲車輛中，戰(zhàn)時(shí)通過(guò)醫(yī)生從總部傳來(lái)的指令，機(jī)器人可以對(duì)傷者進(jìn)行簡(jiǎn)單手術(shù)，穩(wěn)定其傷情等待救援。

除此以外，醫(yī)用機(jī)器人還是理想的教具。美國(guó)華盛頓一家醫(yī)院的醫(yī)護(hù)人員目前使用一部名為“諾埃爾”的教學(xué)機(jī)器人演練為孕婦接生。

三、1997年5月5日，我國(guó)第一臺(tái)醫(yī)用機(jī)器人主刀手術(shù)臺(tái)

醫(yī)用機(jī)器人研究，中國(guó)科學(xué)家也沒(méi)有落在后面，1997年5月5日，我國(guó)第一臺(tái)醫(yī)用機(jī)器人成功主刀手術(shù)臺(tái)。

立體定向手術(shù)是當(dāng)時(shí)流行于發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)腦部手術(shù)方式。過(guò)程是在病人頭上安裝一個(gè)立體定向儀框架，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行CT掃描，定靶點(diǎn)，穿刺病灶，用藥或用物理辦法破壞病灶或毀損病灶，不用開(kāi)顱，不用全麻，沒(méi)有并發(fā)癥。適用于腦深部的、體積較小的如顱咽管瘤、生殖細(xì)胞瘤、膠質(zhì)瘤、轉(zhuǎn)移腫瘤等多種腫瘤。這種方法還適用于其他不適合開(kāi)顱的腦出血、腦異物、腦內(nèi)病變活檢、腦膿腫排空、功能性神外疾病（帕金森氏癥等）等病癥，1987年海軍總醫(yī)院在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)展此種手術(shù)后至今已有1500名病人得到治療，具體操作是一直由醫(yī)生親手進(jìn)行的。

至于此次啟用機(jī)器人替代醫(yī)生手工操作的原因，該醫(yī)院神經(jīng)外科中心醫(yī)生認(rèn)為是基于四個(gè)考慮：一是機(jī)器人定位更加精確，減少人為誤差；二是可以代替醫(yī)務(wù)人員進(jìn)行有損害的操作，如注入放射性同位素；三是機(jī)器人定位時(shí)間短、定位精、創(chuàng)傷小；四是機(jī)器人可以預(yù)模擬手術(shù)操作、選擇最佳入路手術(shù)方案等。他說(shuō)，國(guó)際上少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家從90年代開(kāi)始致力于研究醫(yī)用外科機(jī)器人，目前僅有美、日、法等國(guó)家應(yīng)用于臨床外科手術(shù)。

1997年5月5日下午，由海軍總醫(yī)院與北京航空航天大學(xué)機(jī)器人研究所共同研制成功的第一臺(tái)醫(yī)用機(jī)器人，在兩名醫(yī)生和一名計(jì)算機(jī)專家的共同指領(lǐng)下首次完成立體定向顱咽管瘤內(nèi)放射治療術(shù)，從而掀開(kāi)我國(guó)醫(yī)用外科機(jī)器人前沿課題新的一頁(yè)。

機(jī)器人在實(shí)施手術(shù)

術(shù)后第三天，李志鵬語(yǔ)言流利

機(jī)器人輔助手術(shù)首位患者叫李志鵬，他患顱咽管瘤全麻開(kāi)顱手術(shù)后三年復(fù)發(fā)，瘤體達(dá)3厘米×3厘米×2．5厘米。手術(shù)的步驟是先進(jìn)行CT掃描定位后，將片子放入掃描儀輸入計(jì)算機(jī)，確定靶點(diǎn)三維坐標(biāo)，醫(yī)生將顱骨鉆一個(gè)直徑2．5毫米骨口，機(jī)器人在計(jì)算程序控制下，用機(jī)械手將穿刺針刺入靶點(diǎn)，瘤液流出，醫(yī)生用注射器通過(guò)穿刺針抽出21毫升瘤液，然后機(jī)器人將放射性同位素磷－32（以緩慢殺死瘤壁細(xì)胞徹底治愈此病）1．2個(gè)毫居里注入瘤腔內(nèi)，而后機(jī)器人拔出穿刺針，醫(yī)生包扎傷口。手術(shù)過(guò)程僅用45分鐘。

病人李志鵬走出手術(shù)室，頭痛、高顱壓同時(shí)即緩解，視力恢復(fù)正常。

兩個(gè)小時(shí)后，李志鵬即進(jìn)食了牛奶，沒(méi)有任何并發(fā)癥。

術(shù)后第三天，李志鵬語(yǔ)言流利，行走自如，很難相信三天前他剛剛被施行腦部腫瘤手術(shù)。

這就是機(jī)器人輔助立體定向手術(shù)創(chuàng)造的奇跡。專家預(yù)測(cè)，醫(yī)用外科機(jī)器人研究和使用不僅將在手術(shù)部位精確定位、手術(shù)減小損傷等方面帶來(lái)一系列的技術(shù)變革，且將改變常規(guī)醫(yī)療外科的概念。