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建党百年❈·医界丰碑㉙|刘荣_拥抱科技,中国肝胆胰机器人外科领跑世界

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双脚在7个脚踏上来回移动,双手握住两个手柄,随着指环的拨动,显示屏上的图像视角不断变化。操作者正全神贯注地进行着这一系列动作。这可不是在玩网络游戏,这是解放军总医院肝胆胰外科医学部正在进行中的一台机器人肝胆胰外科手术。

今年5月31日,解放军总医院肝胆胰外科医学部刘荣主任团队完成了第5000例机器人肝胆胰手术,成为国际上首个突破5000例机器人肝胆胰手术的外科中心。从2017年的1000例到如今的5000例,肝胆胰外科医学部一次次刷新世界纪录,创造了机器人肝胆胰手术领域一个又一个的奇迹。

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刘荣 教授

现任解放军总医院肝胆胰外科学部主任、全军肝胆外科研究所所长,世界临床机器人外科学会执行委员、中国研究型医院学会智能医学专业委员会主任委员,中国医师协会医学机器人医师分会副会长等职。享受国务院特殊津贴。

一种更精细也更便于操作的手术工具

机器人手术与传统开腹手术和腹腔镜手术相比,其操作过程大有不同。机器人通过将医生的动作变成分解的数字化,再到手术台还原动作,由机械臂来执行。“如果说腹腔镜是让我们的眼睛离开了患者的真实术野,机器人则是让你的手和眼离开了手术台。”刘荣这样介绍机器人。

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机器人的一大特点是手术更为精细。“和腹腔镜一样,机器人的摄像头也是3D的,但更为真实,和我们肉眼还原的差不多。另一方面,机器人的术野放大倍数更高,可以放大10倍以上,而腹腔镜通常为3~5倍。同时机械臂的手上动作自由度更大,7个自由度、540度旋转,做起来就更灵巧方便了。这样一个工具用在临床上,带来的好处是显而易见的。”

然而任何一个新工具、新方法进入应用的过程中,难免会受到各方面的质疑、甚至反对。“最常听到的一句话就是‘花那么多钱就做了这么个手术,明明这样那样的方法就能完成,为什么要用机器人去做?’”这时刘荣往往会这样给他们举例子:你明明有一辆自行车为什么要开汽车?骑自行车又环保又锻炼身体,但如果需要到达更远的地方呢?需要花更多力气、更多时间。机器人也一样,一方面,对于一些精密的手术,机器人可以提供更好的助力;另一方面,可以节省时间,减少对医生体力方面的要求,降低对医生的损伤。

“这点我是深有体会的。之前因为长时间做腹腔镜需要单腿站立,我的膝关节是坏的,右腿悬空,右肩向上倾斜,走路脊椎是歪斜的,坐着的时候我认为自己坐正了,其实是斜的。这些都是长期做腹腔镜操作对术者带来的损伤。机器人相对来说损害就少了,最明显的就是坐在操作台上进行,膝关节不受力。过去一天做三台大的开放性手术,下来肯定是大汗淋漓,现在用机器人做,一天做三台,不会觉得很累。可以说这就是工具带来的便利。”

刘荣认为,机器人和腹腔镜一样,都是一件开展手术的工具。关键是把握好这个工具的优点,使用过程中找出规律,摸索出简便易行的手术新方法,并加以推广,最终让更多患者受益。

持之以恒和开拓创新

才能走到世界前列

2011年11月,一台机器人左半肝切除术拉开了肝胆胰外科医学部机器人肝胆胰手术的序幕。之后的1000例、2000例、3000例……到如今的5000例,肝胆胰外科医学部一次次刷新世界纪录。而这些成绩的背后是刘荣团队几千个日日夜夜的不懈努力和辛勤的付出。

“手术是有学习曲线,比如说肝脏切除手术的学习曲线大概在60~80例,没做到60~80例,手术都不成熟,就很可能会犯错误。前10例的时候是非常容易犯错误的,机器人手术操作没有触觉,全靠熟悉程度,用视觉代替触感。”刘荣告诉记者,在做第一例机器人胰十二指肠切除手术时花了10多个小时。后来做到第8例,刘荣暂停了这个手术,直到两年后找到了新的方案后才重新开始。做到100例时,手术时间已降到了3个小时以下,非常成熟。而类似的开放手术需要4~5个小时,并且开放手术需要4个人在手术台,而机器人手术只需要台上一名助手,主刀医生在外操作机器人就可以。

“机器人手术的术野有别于传统手术和腹腔镜,术野变化,所有的技术路线都要改变,包括通道建立、布局、缝合等,都要经过曲折的摸索。我们找了数学、工科的人为我们做计算找出最优的空间布局,做了几百例才形成固定的模式,在全国乃至全球推广。当做到1000例时,国内外关于机器人做肝胆胰的手术都没有成熟的方法,因此当时就站在了国际前列。”

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利用这样的新工具,刘荣团队做了很多开创性的工作,“荣氏手术”便是其中之一。传统认为,胰腺是两端固定的,切断了便不能再接起来,因此过去对于胰腺、胰颈部的肿瘤切除后只能进行胰肠吻合和胰胃吻合,缺点是导致胰液和肠液或胃液混合后形成强腐蚀性消化液,给患者造成了很多并发症。而刘荣团队通过轻度游离胰腺后方,并创造性地对胰腺切缘缝上两个圈线,提高胰腺边缘抗拉力2.75倍,放入支架进行完全对接缝合后也解决了缝合导致的血管扭曲问题,预防术后血栓,缝合后一个礼拜就自己长上了。“正常的胰管直径仅2毫米左右,如果没有放大10倍的工具,便无法研究出这样的术式。如今做了几百例这样的机器人手术,患者都获益了,目前已在全球推广。”

只要有利于患者的都应该掌握

正是这种骨子里的敢于尝试、敢于创新、永不言败的精神,刘荣带领肝胆胰外科医学部一直走在前面,除了机器人肝胆胰手术,腹腔镜胰腺切除、腹腔镜肝胆癌切除等,许许多多的国家第一例在这里诞生。

2002年开展的腹腔镜解剖性肝切除,通过先将要切除区域的血管阻断,在无血供下内镜下切除肝脏肿瘤,降低了开腹手术肝脏翻动和血流导致的肿瘤播散负荷,大大提高了肝癌5年生存率。该创新点在2014年获得国家科技进步二等奖。

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“我们对于团队每个人都是有要求的,并不是说你只要掌握机器人这个新工具就行,对于一名合格的外科医生,任何手段只要是有利于患者的,都必须掌握。”

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刘荣告诉记者,机器人肝胆胰手术也并不是所有患者都适合,它与腹腔镜、开腹手术并非割裂。“超过15公分的肿瘤放大术野后就像在一座山前去找一个小物件,这种手术一般建议直接开刀。而如果只有5公分的肿瘤,最好还是用机器人和腹腔镜。再如切胆囊的情况下,机器人要比腹腔镜多一个孔,更费时间和金钱,其实用腹腔镜是最好的。所以什么样的病适合用什么,只有三种手术方式都掌握了,才能根据不同患者找出最佳的手术方法。”

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紧跟时代步伐

用科技护佑生命健康

未来机器人肝胆胰手术将何去何从?刘荣认为,机器人首先是个工具,但随着科技的进步,将来可能会有自动化的机器人设备代替一部分人的工作,如缝合、简单的切除手术,或是针对具体的病或具体手术的机器人,值得期待。此外,我国在5G远程技术方面比较领先,未来远程机器人手术也是一个很好的方向。

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刘荣认为,理想状态下,将来的机器人应该是一个医学上的控制平台而不应该是单一的工具,从手术设计到术中的使用、监督、评价,到随访、数据整理等应该综合到一起,成为医学上的重要工具和平台。

“医学工具的变化和最新的科技进步息息相关。真正的现代外科进步和第一次工业革命有关,之后才有柳叶刀、钳子、剪刀等手术工具;第二次工业革命,有了电能才有麻醉机、呼吸机等器械;第三次工业革命,信息技术发展,20世纪80-90年代出现了腹腔镜,如今人工智能的出现使机器人手术成为可能。下一个工业革命的变化会是什么?我们作为应用科学,应该用好工业变化、信息技术的成果,紧跟时代步伐,在生命科学中发挥光和热。”

排版:裘佳

编辑:裘佳

审核:许奉彦

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