醫(yī)學(xué)裝備是醫(yī)學(xué)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)新的發(fā)動(dòng)機(jī)

中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)兼秘書(shū)長(zhǎng)

中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備雜志社社長(zhǎng)兼總編輯

白知朋

“工欲善其事，必先利其器”是孔子在《論語(yǔ)·衛(wèi)靈公》中所說(shuō)的話。說(shuō)明我們的祖先在幾千年前就知道工具的重要作用。而醫(yī)學(xué)裝備對(duì)當(dāng)代醫(yī)學(xué)科學(xué)技術(shù)更是不可或缺的，因?yàn)樗粌H起到工具的作用，而且促進(jìn)了醫(yī)學(xué)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、創(chuàng)新和進(jìn)步，是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的發(fā)動(dòng)機(jī)。

1 現(xiàn)代科技在醫(yī)學(xué)裝備上的應(yīng)用

自20世紀(jì)70年代至今的40年間，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與醫(yī)學(xué)科學(xué)技術(shù)緊密結(jié)合，針對(duì)醫(yī)學(xué)科學(xué)技術(shù)的難點(diǎn)和熱點(diǎn)，立足于提高診斷的準(zhǔn)確率，著眼于增強(qiáng)治療的效果，研發(fā)出了一個(gè)又一個(gè)醫(yī)學(xué)裝備并應(yīng)用于臨床，為傷患者帶來(lái)福祉，促進(jìn)了醫(yī)學(xué)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和變革。

四大現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與醫(yī)學(xué)科學(xué)技術(shù)緊密結(jié)合，在醫(yī)學(xué)上創(chuàng)新性的應(yīng)用對(duì)醫(yī)學(xué)裝備不斷革新產(chǎn)生了變革性的發(fā)展變化。

(1)微電子技術(shù)：半導(dǎo)體、大規(guī)模集成電路及芯片技術(shù)。廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)裝備，如輸液泵上都有芯片技術(shù)的應(yīng)用。

(2)微型計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)：在大型醫(yī)療設(shè)備中被廣泛應(yīng)用，CT、MRI、DSA和CR、DR、大型生化檢驗(yàn)裝備、“彩超”，典型的是帶有“工作站”的設(shè)備，均有微型計(jì)算機(jī)(PC機(jī))在控制管理。

(3)電視錄像技術(shù)：各種影像設(shè)備，腹腔鏡、胸腔鏡、腸鏡、胃鏡、關(guān)節(jié)鏡、內(nèi)窺鏡手術(shù)器控制系統(tǒng)(達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人)和美國(guó)新一代手術(shù)機(jī)器人“烏鴉”均為醫(yī)學(xué)科學(xué)技術(shù)與現(xiàn)代電視錄像技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。

(4)材料科學(xué)技術(shù)：稀土納米技術(shù)、永磁MRI、上轉(zhuǎn)光檢驗(yàn)設(shè)備、鈦金屬合金記憶金屬各種骨科器材、心血管、神經(jīng)及外周各種導(dǎo)絲支架。

以上四大科學(xué)技術(shù)以提高診斷準(zhǔn)確率、增強(qiáng)治療效果為目標(biāo)交叉融合在醫(yī)學(xué)裝備中形成默契。

2 顯微外科的發(fā)展

1665年荷蘭人列文·虎克發(fā)明了光學(xué)顯微鏡，之后逐漸發(fā)展為現(xiàn)代檢驗(yàn)學(xué)、現(xiàn)代病理學(xué)。

(1)很多三級(jí)醫(yī)院都建立了臨床檢驗(yàn)常規(guī)、生化和免疫流水線作業(yè)，標(biāo)本自動(dòng)分送，檢驗(yàn)結(jié)果自動(dòng)打印，實(shí)現(xiàn)了臨床檢驗(yàn)分析自動(dòng)化。

(2)20世紀(jì)20年代光學(xué)顯微鏡用于外科手術(shù)。1963年初，上海第二人民醫(yī)院陳中偉等完成了對(duì)王存柏的斷肢再植手術(shù)，接活了王存柏因沖床齊腕軋斷的右手；1986年1月27日，西安某印刷廠女工王甫濤在操作切紙機(jī)切紙時(shí)，機(jī)械失靈，鋒利的刀刃滑向雙手，瞬間10個(gè)手指被完全切斷，散落在操作臺(tái)上。西京醫(yī)院8名年青醫(yī)生在陸裕樸教授指揮下分成兩組同時(shí)手術(shù)，經(jīng)過(guò)27個(gè)小時(shí)的集體奮戰(zhàn)，完成了世界首例10指完全斷離和再植手術(shù)；1990年解放軍第153醫(yī)院手外科經(jīng)過(guò)9個(gè)多小時(shí)，4個(gè)組同時(shí)開(kāi)展手術(shù)又完成了對(duì)農(nóng)民牛安水的4肢斷離再植手術(shù)。

(3)醫(yī)生把0.5 mm直徑的血管縫合靠的是手術(shù)顯微鏡和靈巧的雙手。0.5 mm直徑的血管要縫合5針，神經(jīng)外科醫(yī)生在手術(shù)顯微鏡的幫助下創(chuàng)造了一個(gè)又一個(gè)奇跡。工程院院士、白求恩獎(jiǎng)?wù)隆?008國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)榮獲者王忠誠(chéng)教授勇闖生命禁區(qū)，敢在生命禁區(qū)動(dòng)手術(shù)刀，在顯微神經(jīng)外科等方面均有獨(dú)到之處，創(chuàng)造了五個(gè)世界第一。

(4)在我國(guó)很多三級(jí)醫(yī)院都借助手術(shù)顯微鏡在骨科、泌尿外科、婦科、耳鼻喉頭頸科、眼科及心臟外科等幾乎所有學(xué)科都開(kāi)展了顯微外科手術(shù)。

3 醫(yī)學(xué)影像學(xué)引導(dǎo)下的介入手術(shù)

(1)1885年德國(guó)人倫琴發(fā)明X射線，X線機(jī)誕生。20世紀(jì)70年代CT開(kāi)始應(yīng)用于臨床以后，80年代MRI、DSA相繼誕生并商品化，形成了“醫(yī)學(xué)影像黃金40年”。繼CT在臨床應(yīng)用之后，1980年3月，第一臺(tái)數(shù)字式X射線減影血管造影機(jī)(DSA)在美國(guó)威斯康星大學(xué)克列夫蘭醫(yī)學(xué)中心正式投入醫(yī)療檢查工作。CT、MRI及DSA在臨床被廣泛應(yīng)用，提高了診斷的準(zhǔn)確率。

(2)DSA技術(shù)構(gòu)成介入放射學(xué)的主要組成部分，是血管性造影及介入的工具和基礎(chǔ)。隨著人們對(duì)DSA技術(shù)認(rèn)識(shí)的不斷深化，造影方法不斷改進(jìn)，設(shè)備性能不斷改善，功能不斷增加，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。特別是與介入放射學(xué)緊密結(jié)合，其優(yōu)勢(shì)愈來(lái)愈顯著，不僅可為疾病診斷服務(wù)，而且還為疾病治療提供了先進(jìn)的手段。DSA排除了與血管不相干的其他器官組織的干擾，變靜態(tài)為動(dòng)態(tài)，可以觀察到血管的動(dòng)態(tài)變化。采用微創(chuàng)技術(shù)進(jìn)行手術(shù)，與內(nèi)科、外科并列為第三大治療學(xué)科，介入放射學(xué)成為臨床治療學(xué)科。

(3)按照治療技術(shù)分為血管內(nèi)介入和非血管介入；按照治療領(lǐng)域分為神經(jīng)介入、心血管介入和腫瘤介入等。神經(jīng)介入治療技術(shù)已在顱內(nèi)動(dòng)脈、顱外段經(jīng)動(dòng)脈、椎動(dòng)脈、顱內(nèi)腫瘤和急性缺血性卒中等介入治療。血管介入治療技術(shù)已在主動(dòng)脈疾病腔內(nèi)、消化道出血、婦產(chǎn)科出血以及食管靜脈曲張等介入治療。腫瘤介入治療包括血管介入和非血管介入。血管介入治療主要是經(jīng)動(dòng)脈灌注化療和栓塞術(shù)，而非血管介入主要指經(jīng)皮直接穿刺腫瘤行消融術(shù)。除無(wú)水乙醇化學(xué)消融外，射頻、微波、激光、冷凍和高能聚焦超聲(HIFU)消融等在肝臟、肺、腎、前列腺和骨腫瘤的局部治療方面得到了廣泛應(yīng)用，成為腫瘤治療的有力武器之一。連續(xù)三屆的乒乓球前世界冠軍莊則棟患腸癌晚期多器官?gòu)V泛轉(zhuǎn)移，已不能進(jìn)食，住進(jìn)佑安醫(yī)院經(jīng)介入治療3日后自行到南來(lái)順吃早點(diǎn)，又延長(zhǎng)了半年生命而且改善了生存質(zhì)量，減少了病疼。

(4)磁共振引導(dǎo)下高能聚焦超生術(shù)，也取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。上海愛(ài)立峰醫(yī)療科技有限公司研發(fā)生產(chǎn)的具有特殊用途的磁共振系統(tǒng)，針對(duì)介入治療手術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。病床能夠360o自由旋轉(zhuǎn)，前后延伸，橫向平移；360o的開(kāi)放磁體，患者空間高度都比一般的磁共振大很多，并且有優(yōu)化的快掃序列和清晰的圖像，為磁共振引導(dǎo)介入手術(shù)提供了很好的裝備技術(shù)基礎(chǔ)。

4 內(nèi)鏡引導(dǎo)下的微創(chuàng)手術(shù)

(1)腹腔鏡微創(chuàng)手術(shù)。腹腔鏡微創(chuàng)手術(shù)在我國(guó)應(yīng)用較早，臨床應(yīng)用的領(lǐng)域較廣，消化系統(tǒng)的胃、腸、肝臟、膽和胰臟，婦科的子宮、卵巢和泌尿系統(tǒng)的腎臟、膀胱和前列腺。腹腔鏡微創(chuàng)手術(shù)恢復(fù)快，出血少，功能保持完整，下床早。

(2)中國(guó)醫(yī)生勇于創(chuàng)新，創(chuàng)立了后腹腔鏡技術(shù)。該技術(shù)主要用于治療腎上腺疾病、腎囊腫切除術(shù)、腎癌、前列腺癌、腎盂和輸尿管切開(kāi)取石及輸尿管松解成形術(shù)等。美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)和南美、東南亞等國(guó)醫(yī)生都在中國(guó)接受?？婆嘤?xùn)。

5 分析與思考

(1)高精尖設(shè)備的功能開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。CT、MRI等高端產(chǎn)品功能是多方面的，但在應(yīng)用功能上是不夠的。包括在三級(jí)以上的大醫(yī)院很多功能在實(shí)際應(yīng)用上是空白，有的整個(gè)功能只用到60%～80%，個(gè)別只開(kāi)發(fā)應(yīng)用了40%。其中包括有的功能在臨床上并沒(méi)有實(shí)際意義，只是“花架子”。

(2)醫(yī)學(xué)裝備愈來(lái)愈先進(jìn)，醫(yī)生的作用如何體現(xiàn)，還能出一代名醫(yī)嗎？裝備愈來(lái)愈先進(jìn)愈高檔，醫(yī)生對(duì)醫(yī)學(xué)裝備的依賴程度愈來(lái)愈高，在這種形勢(shì)下，醫(yī)生如何發(fā)揮主觀能動(dòng)性，體現(xiàn)醫(yī)生的作用是很重要的課題。

(3)交叉、融合、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)是創(chuàng)新的基礎(chǔ)。如：PET/CT，PET是正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層掃描儀，因其圖像質(zhì)量不理想不能滿足醫(yī)生的需要，而借助CT，通過(guò)掃描和圖像處理工作站將二者的圖像融合在一起，獲得清晰的影像，便于醫(yī)生進(jìn)行診斷和治療，但整個(gè)設(shè)備和本質(zhì)是PET。再如TOMO，TOMO刀屬于通用放療設(shè)備。螺旋斷層放射治療機(jī)6 MV的直線加速器安裝在孔徑為85 cm的CT滑環(huán)機(jī)架上，治療時(shí)機(jī)頭發(fā)出的扇形束隨機(jī)架旋轉(zhuǎn)對(duì)人體360o旋轉(zhuǎn)照射，單次照射多達(dá)2萬(wàn)個(gè)子野數(shù)目使靶區(qū)的均勻性和適形度更高。治療時(shí)治療床緩慢跟進(jìn)，通過(guò)治療床的連續(xù)移動(dòng)能夠?qū)嵤┤碚{(diào)強(qiáng)治療。將螺旋CT和直線加速器的優(yōu)勢(shì)融合，并發(fā)揮到極致產(chǎn)生1+1＞2的效果。

隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的崛起，世界正處在通向新的創(chuàng)新與變革時(shí)代的門(mén)口，在先進(jìn)的計(jì)算、分析和低成本傳感技術(shù)與全新互聯(lián)網(wǎng)連接融合的情況下如何提高醫(yī)學(xué)裝備的效率、效益和節(jié)約，包括能源在內(nèi)的各類資源，將是我們跟上時(shí)代發(fā)展的重要課題。