媒體報道
世界首臺微米級CT、單孔腔鏡手術機器人……醫生搞出來的發明威力無邊(2020.10.22 北京晚報、京城健康守護者)
視覺中國供圖
如今,當各個高新技術企業“瞄準”創新研發,紛紛進行知識產權布局之時,一些醫療機構也帶著自家的創新成果開始了“跨界”發展。
這些出自醫生之手的科技創新成果,不僅帶來臨床診療技術的變革,也讓更多患者受益。
耳科病變“看不清看不準”
世界首臺微米級CT機問世
耳部病變最常發生在中內耳區,由于位置深,難以直觀看到,影像檢查無疑成了耳科疾病診療決策的關鍵助手。然而,耳科病變隱匿、微小,例如由錘、砧、鐙骨組成的聽骨鏈僅8毫米,影像學顯示很有難度。同時,耳部結構組成復雜,有氣體、血管、神經等不同組織,也嚴重干擾成像效果。以往,針對很多隱匿微小的耳部病變,影像學一直存在“看不清、看不準”等尷尬情況。
不久的將來,這一尷尬現狀將有望得以破解。北京友誼醫院副院長、影像中心主任王振常團隊與清華大學聯手,成功發明世界首臺微米級耳科專用CT設備,填補了國際空白。
比起傳統CT設備,這臺耳科專用CT機“體形”明顯“瘦”了一圈??伤姆直媪s高達50微米,比高端通用型CT設備提升了6倍之多。
用王振常團隊研究人員的話說,以前的CT設備拍出的圖像,在“看”到一定程度之后,“視力”就達到了極限,而這臺CT機卻猶如裝上了“千里眼”,可以看到許多以前從未發現的微小細節。用個形象的比喻,以前的CT機就好比用肉眼在看一只小螞蟻,而現在,裝上了一個“超級放大鏡”后,就連螞蟻身上的根根觸須都能清晰可見。
以多發于成年人的外中耳畸形為例,患者往往會有一側耳朵聽力較差,而導致這一癥狀的,往往是耳朵里一些小骨頭出現了問題。由于這些骨頭實在太小,患者進行影像檢查時,幾乎無法在傳統CT上反映出來,很容易發生漏診。這也讓一些原本只需手術替換一個人工聽骨就能改善聽力的患者,遺憾地失去治療的機會。
有了50微米分辨率的耳科專用CT設備,一些曾經很不容易被發現的隱匿性病變也將變得無所遁形,患者在疾病早期就能及時得到精準的診斷。不僅如此,這臺設備最讓醫生們期待的,就是它探究未知領域的能力。在它的“輔佐”下,一些以前查不到病因的耳科疾病,很可能會找到一些新的病因,從而揭開耳科疾病的一些未解之謎。
目前,一臺50微米的耳科專用CT實驗用機已在北京友誼醫院完成裝機,并進行調試改進。據悉,這一先進的耳科專用CT設備有望在明年拿到臨床許可證,真正為有需要的患者提供服務。
微創手術操作空間受限
手術機器人打破技術壁壘
不久前舉行的“第三屆中國醫療器械創新創業大賽”中,北京友誼醫院副院長張忠濤教授團隊研發的“單孔腔鏡手術機器人系統”一舉摘得頭獎。
這個機器人究竟有啥本事?還要從單孔腹腔鏡手術談起。普通腔鏡手術一般至少需要在身體上打四五個孔。而單孔腔鏡手術,顧名思義,只打一個孔就能進行手術。單孔腔鏡手術興起于上世紀90年代后期,包括腎臟、輸尿管以及肝臟、胃、結直腸等手術,都可采用單孔腔鏡手術完成。近些年,這項技術遭遇瓶頸——僅依靠醫生手下的“技術活兒”,已不能滿足手術需要。原來,單孔腔鏡手術的操作空間很局限,從一個直徑2.5厘米左右的小孔,同時進入三四把直桿的手術器械,就像使筷子一樣,醫生常常揮舞不開。
“單孔腔鏡手術要想有跨越式的發展,必須依靠機器人!”2012年,張忠濤大膽提出這一設想,并很快付諸行動。他帶領團隊聯合國內幾所工科高校,在國家重大課題的支持下,一頭扎進了單孔腔鏡手術機器人的研發。
張忠濤介紹,當前,在醫療領域活躍著眾多手術機器人,其中包括腦外科、骨科、介入手術機器人等,而相對于這些擁有“精準定位”優勢的機器人,腔鏡手術機器人因其功能復雜,開發難度也是最高的。它擁有懸掛定位系統,且長著3至4條柔性“手臂”,能夠完成很多精細化操作。
“我們現在使用的是一種柔性可彎曲結構的手術器械。簡單來說,它能直著進到腹腔,然后再彎曲成各種便于操作的形態,這樣醫生的操作空間就大了很多,動作也更加靈活?!?span id="eeee844e0eee" class="Key_Box" onmouseover="pop_upLayerByUrl_Load(this,'/PartialView/_BaseDoctor/_AjaxGet/1254')" onmouseout="pop_upLayerByUrl_Hide(this)">張忠濤教授團隊成員之一、北京友誼醫院普外科中心肝膽外科主任郭偉介紹,“當今世界最先進的達芬奇手術機器人由于問世在先,幾乎用專利‘壘’起了一堵高墻。而我們團隊研發的‘單孔腔鏡手術機器人系統’,采用了可形變連續體結構機械臂,具有完全自主知識產權?!?/p>
不僅完全規避達芬奇機器人設置的技術壁壘,這款“單孔腔鏡手術機器人系統”在某些性能上還更勝一籌。達芬奇手術機器人有個較大缺點——沒有力反饋。例如,手術中機器人夾住一塊組織時,到底有多大的力量?不知道。也就是說,達芬奇沒有“手感”,完全是靠外科醫生的眼睛憑經驗來判斷。
“我們準備在‘單孔腔鏡手術機器人系統’里加入力反饋部件,讓機器人精確感知到器械所處的位置和力量等。這樣一來,醫生用機器人進行操作時,將如同自己真實上臺手術一樣,動作會更精準?!?span id="eeee844e0eee" class="Key_Box" onmouseover="pop_upLayerByUrl_Load(this,'/PartialView/_BaseDoctor/_AjaxGet/45')" onmouseout="pop_upLayerByUrl_Hide(this)">郭偉透露,該系統尚處在研發階段,今后還需要在動物實驗的基礎上,進行臨床實驗。“這個機器人距離患者臨床應用,還有很長一段路要走?!?/p>
多種檢測方法存缺陷
先進快檢覆蓋29省份
北京友誼醫院血液科主任王昭接診過一個從山東來的年輕女孩。女孩飽受淋巴瘤的折磨,做完化療剛有點好轉,沒過倆月就又復發了。
“淋巴瘤不至于這么快復發,加上女孩還有高熱和肝脾腫大等跡象……”王昭對這一診斷結果產生了疑慮,他建議女孩做NK細胞(一種機體重要的免疫細胞)活性等一系列檢測,“先排除一下噬血細胞綜合征?!币惶旌螅Y果出來了。綜合患者癥狀及相關實驗室檢測指標,王昭的判斷得到證實:女孩同時還合并了噬血細胞綜合征。
幫女孩實現快速診斷的,正是來自王昭團隊研發的發明專利——噬血細胞綜合征快速診斷技術。
噬血細胞綜合征,是一種過度免疫活化引起的危及生命的高炎癥因子狀態。這類患者在自身缺陷或外界的抗原刺激下,機體免疫系統被喚醒,長期處于一種停不下來的“打仗”狀態。而這時的免疫系統既殺不死外來“入侵”細胞,還會分泌大量有害的細胞因子,損傷人體臟器功能。該病由于臨床表現不明顯,經常存在漏診或誤診現象。更可怕的是,該病進展很快,病死率高達70%。
研究證明,噬血細胞綜合征主要是因機體NK細胞功能下降而引起的。但由于NK細胞活性診斷檢測技術非常難,很多檢測方法都因種種缺陷而難以普遍開展及推廣。因此,盡管噬血細胞綜合征早就有了診斷標準,卻因診斷技術受限而難以早期診斷。
7年前,王昭曾接診過一個女孩,當輾轉被確診為噬血細胞綜合征時,女孩病情已非常嚴重,來不及治療就不幸離世。年輕生命的隕落,對王昭觸動很深,他開始帶領團隊默默攻關噬血細胞綜合征快速診斷技術。在經歷了三代技術改良后,噬血細胞綜合征快速診斷技術——轉染熒光細胞株聯合流式細胞術測定NK細胞活性技術終于問世。
這一先進的專利檢測技術,從收到病人血液樣本,到工作人員上機做實驗,整個流程只需4個小時即可完成。換句話說,只要標本送達及時,病人基本24小時內就能拿到檢測結果。這無疑給患者搭建了一條快速診斷通道。
目前,王昭團隊研發建立的該項臨床診斷技術已完成專利轉化,并廣泛應用于臨床,覆蓋了全國29個省份的92家醫療機構,年使用量達4000例次。
記者了解到,王昭團隊在噬血細胞綜合征快速診斷技術領域已獲得6項國家發明專利技術,下一步將把快速診斷體系相關技術在更大范圍的醫療機構進行推廣普及,從而更好地服務臨床,使患者獲益。
本報記者 劉歡