骨科手術(shù)機(jī)器人推動(dòng)醫(yī)療同質(zhì)化發(fā)展

陳融雪

2022年10月，蔣協(xié)遠(yuǎn)（左二）在北京積水潭醫(yī)院手術(shù)室使用天璣骨科手術(shù)機(jī)器人為患者進(jìn)行手術(shù)（林則 / 攝）

“用最小的創(chuàng)傷換最好的療效，骨科手術(shù)機(jī)器人帶來了變革?！北本┓e水潭醫(yī)院院長(zhǎng)蔣協(xié)遠(yuǎn)近日接受《瞭望東方周刊》采訪時(shí)表示，骨科手術(shù)機(jī)器人不僅是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)醫(yī)療的重要工具，對(duì)推動(dòng)醫(yī)療同質(zhì)化發(fā)展也具有重要意義。

作為我國(guó)第一臺(tái)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的骨科手術(shù)機(jī)器人誕生地，北京積水潭醫(yī)院連續(xù)13年獲復(fù)旦大學(xué)醫(yī)院管理研究所全國(guó)?？坡曌u(yù)排行榜骨科第一名，在國(guó)內(nèi)外享有盛譽(yù)。據(jù)介紹，該院如今每月的機(jī)器人手術(shù)量逾百，累計(jì)已開展3.5萬例。

蔣協(xié)遠(yuǎn)在全國(guó)率先提出三維導(dǎo)航機(jī)器人輔助下肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)中心軸定位方案，完成了世界首例肘關(guān)節(jié)雙平面導(dǎo)航機(jī)器人手術(shù)和三維導(dǎo)航機(jī)器人手術(shù)。

蔣協(xié)遠(yuǎn)

一對(duì)多遠(yuǎn)程手術(shù)

《瞭望東方周刊》：我們看到報(bào)道，你最近成功實(shí)施了廣東省首例5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)下一對(duì)二的遠(yuǎn)程手術(shù)，請(qǐng)介紹下手術(shù)的情況。

蔣協(xié)遠(yuǎn)：2月16日上午，我們?cè)疽齻€(gè)地方連線做機(jī)器人手術(shù)，但由于其中一個(gè)地方網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定，圖像傳輸質(zhì)量不高，就改成了一對(duì)二。

一對(duì)二的這兩名患者，都是因外傷導(dǎo)致股骨頸骨折，分別收治在中山市骨科醫(yī)院和佛山市中醫(yī)院，我就在北京積水潭醫(yī)院機(jī)器人遠(yuǎn)程手術(shù)中心，通過遠(yuǎn)程系統(tǒng)控制平臺(tái)與兩個(gè)醫(yī)院實(shí)時(shí)連接，進(jìn)行遙規(guī)劃、遙操作。

具體來說，就是通過5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，兩名患者的實(shí)時(shí)影像可采集傳輸?shù)奖本┓e水潭醫(yī)院機(jī)器人遠(yuǎn)程手術(shù)中心，我借助天璣骨科手術(shù)機(jī)器人平臺(tái)，對(duì)他們分別進(jìn)行遠(yuǎn)程手術(shù)路徑規(guī)劃，然后遠(yuǎn)程交替操控兩臺(tái)骨科機(jī)器人進(jìn)行手術(shù)定位，通過實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)畫面指導(dǎo)當(dāng)?shù)蒯t(yī)生完成多枚空心釘植入。

兩臺(tái)手術(shù)整體用時(shí)30分鐘，手術(shù)切口1厘米，術(shù)中出血量5毫升。經(jīng)透視驗(yàn)證下，螺釘位置準(zhǔn)確無誤，完全符合手術(shù)規(guī)劃，取得圓滿成功。

《瞭望東方周刊》：通過機(jī)器人進(jìn)行骨科手術(shù)，有哪些好處？

蔣協(xié)遠(yuǎn)：在普通骨科手術(shù)中，醫(yī)生的短板在于無法看到深層組織，無法將術(shù)前設(shè)計(jì)直接應(yīng)用到術(shù)中，手術(shù)動(dòng)作的控制力、穩(wěn)定性存在不足。

而上述方面恰恰是機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)。比如，借助三維影像導(dǎo)航，機(jī)器人可以精確識(shí)別骨性解剖結(jié)構(gòu)；術(shù)前或術(shù)中規(guī)劃可精確執(zhí)行到毫米級(jí)精度；在操作穩(wěn)定性上，機(jī)器人不會(huì)緊張或疲勞，可以長(zhǎng)時(shí)間、穩(wěn)定地抓持手術(shù)器械，機(jī)械臂可以360°轉(zhuǎn)彎，比人手更加靈活。

另外，在放射安全性方面，通過機(jī)器人手術(shù)，可減少術(shù)中的透視次數(shù)和時(shí)間，從而減少醫(yī)患雙方的輻射劑量；機(jī)器人甚至可以在有放射線輻射的環(huán)境中工作，保護(hù)醫(yī)護(hù)人員免受輻射損傷。

通過遠(yuǎn)程操作手術(shù)機(jī)器人，國(guó)家級(jí)優(yōu)質(zhì)的醫(yī)療資源可輻射到全國(guó)各地，實(shí)現(xiàn)手術(shù)同質(zhì)化。

用最小的創(chuàng)傷換最好的療效，骨科手術(shù)機(jī)器人在這方面帶來了變革。

四個(gè)階段

《瞭望東方周刊》：北京積水潭醫(yī)院是我國(guó)最早探索骨科手術(shù)機(jī)器人的醫(yī)院之一，骨科手術(shù)機(jī)器人經(jīng)歷了哪些發(fā)展歷程？

蔣協(xié)遠(yuǎn)：21世紀(jì)以來，機(jī)器人系統(tǒng)在外科手術(shù)中的使用大大增加。如普外科、泌尿外科、婦科等等，都借助腔鏡機(jī)器人系統(tǒng)走到了微創(chuàng)機(jī)器人外科的前面。與此同時(shí)，很多骨科醫(yī)生還在徒手打釘子、上鋼板、換關(guān)節(jié)和進(jìn)行內(nèi)鏡微創(chuàng)手術(shù)。

幾十年過去了，骨科手術(shù)的區(qū)別可能只在于鋼板換了新型號(hào)，釘子換了新款式，關(guān)節(jié)假體換了新種類，微創(chuàng)出了一些新術(shù)式。直到5G技術(shù)和人工智能出現(xiàn)，骨科手術(shù)機(jī)器人才得到真正發(fā)展，迎來了新時(shí)代。

北京積水潭醫(yī)院在骨科手術(shù)機(jī)器人方面的探索可以追溯到2004年，當(dāng)時(shí)是基于國(guó)家863計(jì)劃（國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃的簡(jiǎn)稱）課題，我們和北京航空航天大學(xué)聯(lián)合研制開發(fā)了雙平面骨科手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)，在計(jì)算機(jī)視覺方面進(jìn)行了前沿理論的創(chuàng)新。2006年，我們完成了國(guó)內(nèi)首例機(jī)器人輔助骨科手術(shù)。

在第二個(gè)階段，我們基于理論創(chuàng)新解決了一些關(guān)鍵技術(shù)，比如圖像融合的問題。

第三個(gè)階段是推進(jìn)醫(yī)學(xué)產(chǎn)研合作，研制產(chǎn)品。我們于2010年研發(fā)出了中國(guó)首臺(tái)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的骨科手術(shù)機(jī)器人。

然后就是現(xiàn)階段，臨床示范應(yīng)用階段。

《瞭望東方周刊》：臨床示范應(yīng)用階段的重點(diǎn)是什么？

蔣協(xié)遠(yuǎn)：骨科涵蓋的專業(yè)很多，我們醫(yī)院就有八個(gè)專業(yè)，包括脊柱、關(guān)節(jié)、創(chuàng)傷、小兒骨科、手外科、骨踝外科、骨腫瘤、運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)等。但早期的骨科手術(shù)機(jī)器人主要是做脊柱和關(guān)節(jié)手術(shù)，適應(yīng)癥窄，裝機(jī)量就八九臺(tái)。

現(xiàn)在，我們基于“十三五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目，研發(fā)了通用型骨科手術(shù)機(jī)器人天璣2.0，就是要把這些專業(yè)都覆蓋，進(jìn)行規(guī)范化地臨床應(yīng)用，來驗(yàn)證技術(shù)。

2019年，我們開始進(jìn)行基于5G網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)航定位機(jī)器人遠(yuǎn)程骨科手術(shù)，一下子就實(shí)現(xiàn)裝機(jī)60多臺(tái)，天智航（該公司與北京積水潭醫(yī)院合作開發(fā)骨科機(jī)器人，是國(guó)內(nèi)首家、全球第五家獲得醫(yī)療機(jī)器人注冊(cè)許可證的企業(yè)）也憑著這個(gè)硬指標(biāo)，成功實(shí)現(xiàn)了科創(chuàng)板上市。

微創(chuàng)換療效

《瞭望東方周刊》：《中國(guó)外科年鑒》數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)每年骨科創(chuàng)傷病例高達(dá)2000萬例，其中79.35%需要進(jìn)行手術(shù)治療。

蔣協(xié)遠(yuǎn)：2000多萬是《中國(guó)外科年鑒》2017年的數(shù)據(jù)，現(xiàn)在的需求量，我覺得倍增也不為過。

一個(gè)原因是隨著人口老齡化，人們的壽命增加，老年骨折增加了。還有一個(gè)原因是醫(yī)學(xué)在進(jìn)步。

在上世紀(jì)八九十年代，我們認(rèn)為很多骨折不需要手術(shù)，幾乎所有的骨折都能愈合，如果不愈合，就是固定的時(shí)間不夠。但實(shí)際上，病患長(zhǎng)期躺著不動(dòng)，容易導(dǎo)致關(guān)節(jié)僵硬、肌肉萎縮，尤其是老年患者，容易得褥瘡、泌尿感染。

因此，現(xiàn)代骨科治療，就是希望用最微創(chuàng)的方法，讓骨折在一個(gè)合理的時(shí)間愈合，提高生活質(zhì)量。歪著扭著的愈合，長(zhǎng)得跟冰雕似的愈合，不是我們追求的目標(biāo)。用最小的創(chuàng)傷換最好的療效，骨科手術(shù)機(jī)器人在這方面帶來了變革。

借助三維影像導(dǎo)航，機(jī)器人可精確識(shí)別骨性解剖結(jié)構(gòu)；術(shù)前或術(shù)中規(guī)劃可精確執(zhí)行到毫米級(jí)精度；在操作穩(wěn)定性上，機(jī)器人不會(huì)緊張或疲勞，可以長(zhǎng)時(shí)間、穩(wěn)定地抓持手術(shù)器械，機(jī)械臂甚至可以360°轉(zhuǎn)彎，比人手更加靈活。

《瞭望東方周刊》：骨科手術(shù)機(jī)器人如何以較小創(chuàng)傷取得良好療效？

蔣協(xié)遠(yuǎn)：比如跟骨骨折，是骨科最難治的一種骨折，因?yàn)槟_后跟骨折的部位往往有感染，以前做手術(shù)都要等十天以上。我曾經(jīng)見過一個(gè)患者，跟骨被吸收得只有手指甲蓋大小了，這時(shí)候才手術(shù)真是太遲了——感染率下降了，但骨折復(fù)位困難了。現(xiàn)在有了骨科手術(shù)機(jī)器人，就可以把手術(shù)時(shí)間提前，微創(chuàng)可以降低感染，實(shí)現(xiàn)閉合復(fù)位。

再比如鎖骨骨折，以前我們反對(duì)做鎖骨手術(shù)，因?yàn)閯?chuàng)口大、一切就是十公分，外觀難看，手術(shù)后不易愈合。我見過一個(gè)患者，做了三次手術(shù)都不愈合，最后沒辦法又上鋼板又從腹部取髂骨。我從業(yè)38年以來，切開做的鎖骨骨折也就兩三個(gè)。

現(xiàn)在的鎖骨骨折患者多是年輕人，多是騎摩托受傷、滑雪受傷，他們的要求也更高，但我們卻愿意做手術(shù)了，因?yàn)橥ㄟ^骨科手術(shù)機(jī)器人，可以做一個(gè)一厘米的小切口，一個(gè)導(dǎo)針打過去就固定了。

謹(jǐn)慎前行

《瞭望東方周刊》：北京積水潭醫(yī)院目前開展了多少機(jī)器人手術(shù)？有多少5G遠(yuǎn)程機(jī)器人手術(shù)？

蔣協(xié)遠(yuǎn)：目前，北京積水潭醫(yī)院的機(jī)器人手術(shù)累計(jì)開展了3.5萬例，5G遠(yuǎn)程機(jī)器人手術(shù)200多例，分布在全國(guó) 15 個(gè)省級(jí)行政區(qū)域（19 個(gè)城市）23 家醫(yī)院。

遠(yuǎn)程機(jī)器人手術(shù)比較謹(jǐn)慎。這里涉及兩個(gè)方面。

一方面是5G網(wǎng)絡(luò)的問題。5G網(wǎng)絡(luò)的低延遲和高帶寬特性是遠(yuǎn)程手術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)，如果過度依賴5G遠(yuǎn)程手術(shù)，一旦中間出現(xiàn)問題，會(huì)影響到患者的生命安全。而過早宣傳手術(shù)效果，對(duì)于時(shí)效性、技術(shù)成本要求特別高的場(chǎng)景，萬一出現(xiàn)意外，容易導(dǎo)致醫(yī)患矛盾加劇。

一方面是當(dāng)?shù)蒯t(yī)生配套培訓(xùn)的問題。手術(shù)機(jī)器人可以縮短醫(yī)生對(duì)復(fù)雜手術(shù)的學(xué)習(xí)曲線，可以替代醫(yī)生的某些動(dòng)作，但醫(yī)生的思維和判斷力是機(jī)器人無法替代的。值得期待的是，我國(guó)正在試點(diǎn)開展醫(yī)生培養(yǎng)體制的改革。

隨著遠(yuǎn)程手術(shù)機(jī)器人的應(yīng)用推廣，醫(yī)生將可以更加安全、更加高效地救治患者。在復(fù)雜、危險(xiǎn)的環(huán)境里，醫(yī)生的注意力必然會(huì)分散，但是機(jī)器人就不存在這樣的問題。

我們最近和融通集團(tuán)開展合作，目標(biāo)就是將應(yīng)用場(chǎng)景從常規(guī)遠(yuǎn)程臨床拓展到公共衛(wèi)生遠(yuǎn)程診療服務(wù)和突發(fā)性醫(yī)學(xué)應(yīng)急救援，比如疫情、災(zāi)害、太空?qǐng)鼍爸械倪h(yuǎn)程診療和急救等。

《瞭望東方周刊》：目前，我國(guó)手術(shù)機(jī)器人水平如何？

蔣協(xié)遠(yuǎn)：與美國(guó)、歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家或地區(qū)相比，中國(guó)的研究起步較晚，但發(fā)展迅速，已探索出適合中國(guó)國(guó)情的模式。

舉個(gè)例子，骨盆骨折閉合復(fù)位是創(chuàng)傷骨科中公認(rèn)最難的手術(shù)操作，復(fù)位難度極大。美、日、德等國(guó)家相繼開展了骨盆骨折復(fù)位機(jī)器人的研發(fā)，但至今仍未有系統(tǒng)能進(jìn)入臨床應(yīng)用。

北京積水潭醫(yī)院在前期研究的基礎(chǔ)上，自主設(shè)計(jì)和研發(fā)出新的算法，將機(jī)器人應(yīng)用于骨盆骨折的復(fù)位，完成了智能化骨折復(fù)位機(jī)器人的研發(fā)。

我們醫(yī)院的田偉院士是第十八屆國(guó)際計(jì)算機(jī)輔助骨科學(xué)會(huì)主席；骨科手術(shù)機(jī)器人治療骨頸骨盆和脊柱骨折的指南，也是我們醫(yī)院發(fā)布的。

全面評(píng)估

《瞭望東方周刊》：對(duì)于患者來說，做一臺(tái)遠(yuǎn)程機(jī)器人手術(shù)會(huì)更貴嗎？

蔣協(xié)遠(yuǎn)：目前，遠(yuǎn)程機(jī)器人手術(shù)只有機(jī)器人手術(shù)的收費(fèi)，在遠(yuǎn)程這塊，還沒有設(shè)收費(fèi)項(xiàng)目。

患者通過機(jī)器人手術(shù)，是不是比傳統(tǒng)手術(shù)更貴了呢？我認(rèn)為這需要算衛(wèi)生經(jīng)濟(jì)學(xué)的賬。比如，患者通過微創(chuàng)手術(shù)，能早出院、少一些意外，治療效果更好，對(duì)社會(huì)貢獻(xiàn)更多價(jià)值，這也許更好。當(dāng)然，這需要較為全面的證據(jù)。

北京積水潭醫(yī)院今年承擔(dān)了“十四五” 國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“機(jī)器人遠(yuǎn)程診療體系構(gòu)建與應(yīng)用示范”項(xiàng)目，該項(xiàng)目旨在推進(jìn)醫(yī)療同質(zhì)化，一個(gè)重要任務(wù)就是要通過規(guī)?；R床應(yīng)用，進(jìn)行多維度的衛(wèi)生經(jīng)濟(jì)學(xué)評(píng)價(jià)，希望將來醫(yī)保能夠覆蓋機(jī)器人遠(yuǎn)程手術(shù)收費(fèi)，使這項(xiàng)臨床新技術(shù)真正惠及于民。

2022年8月21日，北京，世界機(jī)器人大會(huì)，天智航骨科手術(shù)機(jī)器人展示

《瞭望東方周刊》：工業(yè)和信息化部等十七部門聯(lián)合發(fā)布《“機(jī)器人+”應(yīng)用行動(dòng)實(shí)施方案的通知》，明確鼓勵(lì)有條件有需求的醫(yī)院使用機(jī)器人實(shí)施精準(zhǔn)微創(chuàng)手術(shù)。手術(shù)機(jī)器人的推廣還需要哪些努力？

蔣協(xié)遠(yuǎn)：一臺(tái)通用手術(shù)機(jī)器人1000多萬元，耗材另計(jì)，這筆支出對(duì)一些醫(yī)院來說是挺大的。北京支持高新產(chǎn)業(yè)，目前給予采取機(jī)器人手術(shù)的患者8000元的醫(yī)保支持，耗材也可以報(bào)銷75%，對(duì)機(jī)器人手術(shù)的推廣是利好。但其他地方還沒有完全鋪開，這跟各地的經(jīng)濟(jì)水平有關(guān)。

在我看來，要推廣應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)手術(shù)機(jī)器人下沉，比買設(shè)備、蓋大樓更重要的是實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)的高質(zhì)量發(fā)展。這個(gè)核心是人——手術(shù)該不該做？該用什么方式做？這些都是機(jī)器無法回答的。

在工信部和國(guó)家衛(wèi)健委的支持下，北京積水潭醫(yī)院機(jī)器人遠(yuǎn)程手術(shù)中心自2019年成立以來，已有11個(gè)省份累計(jì)20余家醫(yī)療機(jī)構(gòu)參與骨科機(jī)器人遠(yuǎn)程手術(shù)中心建設(shè)工作，取得了廣泛良好的示范推廣效果。

今年4月15號(hào)，我們將牽頭成立一個(gè)“5G+骨科機(jī)器人聯(lián)盟”，希望更多研發(fā)者和使用者加入5G遠(yuǎn)程會(huì)診，一起努力為國(guó)家多作貢獻(xiàn)。