封面新聞記者 譚羽清 寧芝 見習記者 寇夢珊 部分圖片由華西醫療機器人研究院提供
你有想象過未來醫療的樣子嗎?機器人能為我們做哪些服務?
(資料圖)
8月16日,封面新聞走進天府國際城生物城文化中心,在華西醫療機器人研究院(以下簡稱:研究院)展出的研發產品上看到了答案。
精準診斷與治療早期肺癌的經皮穿刺手術機器人;幫助醫生“拓展視野”的神經可視化脊柱微創手術導航系統;精確高速打印外固定支具的智能3D醫療高速打印系統;用于中醫遠程診療的中醫智能舌診儀;用于各類康復訓練和身體保健的步態與平衡功能訓練評估系統TacPrint、云物聯手部康復機器人、LightCare P1坐站/行走康復機器人.....
據悉,在“醫工結合”與“產教融合”發展模式下,目前研究院已在外科醫療、3D醫療打印、中醫數字化、康復訓練和身體保健等領域取得了迅猛進展。
“一根針”就能診斷、治療早期肺癌
肺癌是我國發病率和死亡率居首位的惡性腫瘤,根據國家癌癥中心發布的2022年全國癌癥報告,我國肺癌發病人數為82.8萬。面對中晚期肺癌,世界上均沒有非常有效的治療方法,“三早”,即早篩、早診、早治是目前唯一的防治路徑。但由于各地醫療資源分布不均,部分地區的患者并沒有條件做到“三早”。
研究院這次展出的經皮穿刺手術機器人的出現或能改變這一窘境,讓經驗資歷相較尚淺的醫院也有機會為病人進行經皮穿刺活檢乃至治療。
據華西醫療機器人研究院臨床工程師邱夢君介紹,團隊研發的這臺機器人正是為“三早”中的早診和早治需求準備的,在條件合適的情況下,該設備能在確診后立刻對病人進行治療,讓一場手術一舉多得,“早篩時,需要用到我們的穿刺針,取到病人的病灶點。取到之后,(如果確診肺癌)我們就可以進行下一步的治療,比如說粒子植入、熱消融、冷消融。”
此外,該技術實現了人工智能引導下對肺結節的一針穿刺到位,意味著后期對肺結節進行各類經皮微創治療技術將實現智能化時代。
邱夢君還表示,目前長三角地區部分醫院已開始使用這臺機器人,預計很快也能惠及四川地區“我們最近已經獲得華西醫院的相關臨床批文,一旦通過了倫理,就會在華西醫院先開展相關工作。之后,我們將以‘1+N’的形式帶動基層醫院參與肺癌早篩、早診和早治,這一系列工作計劃在2~3年內完成?!?/p>
像玩VR游戲一樣操刀脊柱微創手術
“這個紅色的椎體就是手術用的針,可以沿著這條黃色的引導線,穿刺到靶點,也就是病灶處?!痹谏窠浛梢暬怪撌中g導航系統展位,華西醫療機器人研究院脊柱微創團隊成員舒暢頭戴VR眼鏡,手持特制穿刺針,為記者演示了醫生利用該設備進行手術的大致形式??粗聊簧巷@示的3D模型隨著他的動作而變化,仿佛在進行一場模擬外科手術類的VR游戲。
在傳統的這類手術中,醫生需要借助術中X光透視,精準定位病灶,并且結合術前CT、MRI等影像學檢查,在大腦中完成二維到三維的圖像重建及融合,對醫生能力要求高,需要良好的空間定位能力與對實體解剖結構的完全熟悉。
而該設備對AR技術的拓展運用,可以虛擬補充手術視野,呈現手術部位的3D模型,幫助醫生在術中對周圍神經清晰可見,縮短手術時長一半以上,極大降低手術難度,提高手術精度,大大提高成功率,降低并發癥。
“以往,一名優秀的醫生需要了解穿刺過程,并知道從何路徑進行穿刺是正確的。但現在有了我們的設備后,基本只需進行穿刺就可以了,‘導航’會引導他們。”舒暢說道。如今臨床上脊柱類手術醫生緊缺,該機器人還有助于幫助更多醫生有能力實施該類手術,填補此領域的人員空缺。
半小時內高速打印骨折外固定支具
利用3D打印進行個性化模型的定制在一些領域已較為常見。但在爭分奪秒的醫療的急救創傷場景下,傳統的3D打印機由于速度過慢,打印一個外固定支具就需花費數小時,并不能投入到實際使用中。
而這次展出上的智能3D醫療高速打印系統則解決了速度問題,讓3D打印也能有機會應用到急診救治中。據介紹,患者受傷后經1~2分鐘實時掃描后臺數據推送到該打印機,20~30分鐘即可精準打印出固定支具,效率是傳統3D打印技術的20倍以上。并且,這種3D打印固定支具的價格與傳統高分子石膏和夾板相近,佩戴還更為合身舒適。
為什么該打印機能如此“神速”?華西醫療機器人研究院精創浩達CEO吳文韜向記者解釋,是因為研發并采用了“冷凝固化無支撐架打印技術”及“專利配方改性聚乳酸環保綠色材料”這兩項核心技術,它們可以使得打印艙室內溫度無須像傳統3D打印時一樣維持在120度高溫,而是允許在幾度到十幾度的環境下邊打印邊進行較為快速的固化,從而大幅提升打印效率。
此外,吳文韜表示未來還會繼續對設備進行改進升級,讓它能夠打印如用于肩關節等部位的更復雜曲面的固定支具,“估計九月底就會出來這樣的二代機型?!?/p>
AI輔助中醫遠程問診
在看中醫時,我們總會在現場向醫生“出示”舌頭,以便醫生通過舌頭的顏色和狀態,結合問診、經驗等進行疾病的診斷。而在未來,本次展覽上的中醫智能舌診儀或幫助經驗豐富的老中醫不用和患者面對面,就能完成診斷。
據華西精創手術機器人研究院精創高維度科技團隊的產品總監謝小康介紹,這種特制的“舌象”采集箱能夠準確地采集,并向醫生呈現拍攝下的舌頭的情況,同時還具備圖像處理和分類等功能,讓醫生能更準確快速地對患者情況進行判斷。
此外,這臺儀器還能輔助對識別“舌象”不太準確的醫生進行診斷,因為它通過采集大樣本舌象、胃鏡及病理數據,建立了消化系統疾病的舌象診斷臨床大數據采集平臺。其中人工智能圖像處理及輔助診斷算法,可自動分析與輔助診斷,為醫生提供參考信息。
謝小康還表示,在未來的研發升級后,團隊研發的舌診儀或還將助力部分胃部疾病的輔助診斷,“舌頭和胃是一個系統,因此舌相是可以在一定程度上反映胃部疾病的?!?/p>
助力手部、下肢康復訓練
消除運動平衡功能障礙
除了診療方面,在這次展出的展品也體現了機器人在康復訓練和身體保健領域的作用和潛能,從手部到下肢再到整個身體的平衡功能的康復保健,機器人都能“出力”。
在展臺上,記者看到了一個手套造型的機器裝置,戴上它,它就能帶動手掌進行一系列彎曲伸直的動作。原來它就是“云物聯手部康復機器人”,可以為卒中、腦外傷及手部功能障礙患者提供精準化、數字化的康復服務。
此外,據研究院華西精創邏輯生命團隊工程師肖林介紹,該手部康復裝置不僅能與手機APP連接,精準獲取訓練者的個性化信息并匹配最佳訓練方案,讓用戶獲得走向康復的“最短路徑”,并且預計推向市場的價格或將不高于5000元,以便惠及更多有這類康復需求的家庭。
而對于下肢功能障礙這樣更大肢體部位的康復訓練,LightCare P1坐站/行走康復機器人則給出了解決方案。研究院華西精創醫療科技團隊的李祥云表示,該機器人在運動的時候,會擬合人肩關節的運動軌跡,完成從坐到站的動作,從而幫助患者更有效、舒適地進行康復訓練。
目前,該機器人已經在部分醫院的康復科及社區的康復中心進行初步使用,而對于未來,李祥云提到或將推出多種配置、價位的產品,希望它能走進更多醫療機構,并有機會服務于個人、家庭。
展廳里,記者還發現了一個像小站臺一樣的儀器——步態與平衡功能訓練評估系統TacPrint,據介紹,它運用到了全球最密大陣列觸覺傳感技術,主要針對卒中、腦外傷、兒童腦癱病人等運動平衡功能障礙的患者,幫助他們進行評估與訓練。
站上這塊“站臺”,它能夠精準快速地對腳底分布重心進行評估,如扁平足與否等。此外,它還能智能化定制相關模擬訓練,通過游戲的形式讓患者在不知不覺中高效快速實現功能恢復。
此外,現場醫療觸覺傳感團隊負責人孫濱博士告訴記者,該裝置上的觸覺陣列傳感器應用前景廣闊,比如可以直接安置在鞋墊上,在人行走的過程中就能隨時采集到步態、壓力等信息,為以后人類越來越精致的生活打下“數據基礎”,或是運用于手術機器人上。
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