血管腔內介入手術機器人首例臨床試驗案例及未來發展方向

?

　　3月13日，西門子醫療Corindus途靈™最新一代CorPath®GRX介入手術機器人在海南博鰲超級醫院完成其國內首例機器人輔助下冠狀動脈介入治療（PCI）手術，手術由中國科學院院士、復旦大學附屬中山醫院葛均波教授團隊操作完成。

　　值得注意的是，手術機器人屬于Ⅲ類醫療器械，屬于未獲得NMPA批準的先進醫療器械，因此在海南博鰲樂城先行區“先行先試”開展臨床應用。目前只有海南先行區有這樣的政策。

　　這例由介入手術機器人完成的手術，迎來了中國介入醫療領域的里程碑時刻。從1973年到2021年，中國介入醫療領域在經過近半個世紀的時間，終于實現了從人到機器人的突破。那么這一成功的血管介入手術，又會給未來的機器人手術帶來什么樣的改變呢？

　　要回答這一問題，我們可以從以下幾個方面進行思考：
　　1）血管介入機器人是什么？它具有那些優勢？
　　2）血管介入手術機器人的發展驅動力是什么？
　　3）我國血管介入手術機器人技術將如何發展？

　　血管介入機器人及其優勢是什么？

　　血管介入是在醫學影像設備的導引下，利用穿刺針，導絲，導管等器械經血管途徑進行診斷與治療的操作技術。但傳統的血管介入醫生長期暴露于X射線的電離輻射下，長期穿著沉重的鉛衣導致介入醫生骨骼系統受到損傷，這此不足能否得到改善？隨著智能科技和醫學的飛速發展以及學科間的交互滲透，使得血管介入機器人的發展成為現實。

　　血管介入機器人相較人工有一些獨特的優勢，它不僅增強射線防護、減少射線輻射損傷，在手術精確定位、手術質量等方面將帶來一系列的技術變革。

　　與傳統介入相比，它增強了射線防護，減少醫師和患者的輻射劑量；使得血管介入手術更趨于精確和微創；利用圖像導航和機械輔助操作，精準定位病變，優化器械輸送，器械到位時間縮短，手術精確度提高，減少手術并發癥；減少醫患之間接觸，降低交叉感染，減少傳染性疾病的傳播；對于傳染病患者，機器人可以遠程完成手術，降低感染風險；手術由人機交互變成機機交互；提供真正“遠程”手術的潛力。

　　介入手術機器人的未來發展驅動力是什么？

　　手術機器人分類的方法，多種多樣。按細分應用領域可劃分為：腔鏡手術機器人、骨科手術機器人、神經外科手術機器人、血管介入機器人。這樣的分類方法，是圍繞醫療器械的細分科室做分類。

　　而在全球醫療器械市場規模榜單上，體外診斷排龍頭，其次分別是心血管、影像、骨科、眼科、整形、內鏡。因而，對手術機器人這種新型器械來說，排名靠前的科室，是兵家必爭之地。不過，目前血管介入手術機器人滲透率很低，沒有規模商業化案例，國內還在實驗室階段。2017年美國血管介入領域的機器人手術滲透率只有0.1%，遠遠低于腔鏡和骨科機器人手術。

　　此次在海南博鰲超級醫院完成的國內首例機器人輔助下冠狀動脈介入治療（PCI）手術，使用的是西門子醫療Corindus途靈™最新一代CorPath®GRX介入手術機器人。CorPath GRX介入手術機器人是目前全球唯一經FDA批準并擁有歐盟CE上市認證的血管介入手術機器人系統，適用于冠狀動脈、外周血管等介入治療領域，可大幅降低醫患受輻射劑量，提高手術操控精準度。

　　血管腔內介入手術機器人未來會如何？

　　血管腔內介入手術機器人的設計要適應商品化的血管腔內器具，同時，血管腔內器具的再開發也要適應機器人的特性。目前，所有商品化的血管腔內器具都是按人手操作而設計，尤其是支架的釋放手柄。隨著血管腔內介入手術機器人研發的進步和臨床應用的開展，適合機器人釋放的手柄也會應運而生，兩者的趨近會使操作更為合理。

　　人手在操作導絲、導管等前進與后退時，可以感受到阻力，這會幫助手術者判斷病變性質或問題所在，這就是所謂的“手感”。在血管腔內介入手術機器人的研發中，要通過“力反饋”來獲得這種“手感”這有助于操作的敏感性和手術的安全性。

　　血管腔內介入手術的操作動作具有一定的規律和重復性，如導絲的前進是通過抓持、前進、松開、后退、再抓持等反復進行。這使機器人在程序編輯后進行半自動操作成為可能。

　　血管腔內介入手術的操作是基于屏幕上的視覺反饋，包括X線透視下的導絲、導管的運行軌跡，造影顯示的血管圖像，術前CT的血管圖像等。影像識別、影像分解與融合、影像跟蹤等技術可以有效應用這些視覺信息，并與手術規劃及機器人的動作編程相結合，可以達到一定導航功能。

　　雖然基于具有自我學習能力的人工智能距離實際手術應用為時尚早，但在導航與半自動化的基礎上，血管腔內介入機器人的不斷完善給完全自動化完成血管介入手術奠定了基礎。

　　總之，臨床對血管腔內介入手術機器人的需求十分迫切，血管腔內介入手術量的增長十分迅速，血管腔內介入手術機器人的應用前景十分廣泛。5G、人工智能、大數據、自動化技術的快速發展，將大大促進醫療機器人的發展。未來，相信我國的研發團隊能有所突破，滿足臨床需要。