机器人辅助手术与心脏外科的发展

　　加利福尼亚的Dr J Donald Hill在2001年加拿大心血管代表大会的“机器人在心脏外科的应用前景”分会上称：机器人可用于治疗心脏开胸手术后躯体和精神的痛苦。来自巴黎的Dr Alain Carpentier 和来自伦敦的Dr Bob Kiaii报告了他们应用机器人辅助手术的经验，并讨论了这项技术的发展对心脏外科可能产生的影响。 　　心脏外科面临挑战 　　Hill展示了一些统计学资料，证明血管再通术占全部外科手术的75%。目前介入治疗的比率正逐渐升高，使心脏外科的手术例数稳中有降。心外科医生不得不接受诸如术前有肾功能不全、高血压、糖尿病等更为困难复杂的手术病例。“我们既要完成术前、术后的工作，也要顾全心脏以外的其它问题。” Hill称：“目前确言涂层支架的作用为时尚早。但我相信它会使一部分病人不必再接受心外科血管再通术。如果长效涂层支架研制成功，则介入治疗是血管再通的最好疗法。而外科手术只应用于治疗左主干狭窄、多发狭窄、弥漫病变、钙化、较长的狭窄、分支处狭窄、成角血管和支架治疗不成功的病变。如果可能，这些手术可以在机器人辅助和不停跳的条件下完成。 　　经内镜不停跳CABG的进展 　　此种手术的研究者之一Kiaii医生称：手术可完成内镜下多血管CABG，病情较重的患者也可以耐受。Kiaii报告了1999年来伦敦研究组进行的137例手术。在最初的57例患者中应用了自动手术定位内镜系统（AESOP，一个用于可视操作的语音控制内镜），完成胸壁内动脉（ITA）定位，接行小创口开胸术接合ITA和左前降支。1999年底起，他们开始应用计算机操纵的有3个自动臂的ZEUS系统为80例患者施行了手术，其中17例完成了内镜下的吻合。 　　在较早的分会中伦敦的外科医生报告了1998年9月至2001年3月的110例手术。患者手术支持在AESOP组平均3天、ZEUS组3.6+/-1.1天，与传统手术的5天相比有所进步。研究者同时报告了ZEUS组患者中有7例在术前或术后接受了支架植入治疗手术涉及范围以外的冠脉病变。 　　Kaii描述了他如何应用ZEUS系统获得双侧胸壁内动脉，同时也描述了在试验用猪及1例患者的手术中如何获得胃网膜动脉。后者应用了有超声工具的Harmonic Scalpel®（谐波刀），避免了在切割和凝固组织中时的烧灼操作。 　　在另一个分会中，伦敦的外科医生还报告了为13例患者进行的AESOP辅助可视内镜下的小创口二尖瓣修补、置换手术（10例二尖瓣修补，3例二尖瓣置换）。 　　工业投资需要更多的技术进步 　　发言者列举了几个机器人辅助外科技术的优点： 　　●出色的3维视野，可及范围较传统手术广。 　　●手术医生可以选择移动动作的比例增加以手术精确度，例如可以设定：术者的手移动3厘米时器械移动1厘米。 　　●避免术者手的颤动。 　　●可以进行用于练习或教学的模拟手术。 　　然而，机器人辅助设备用于大部分的心脏手术或其它可能应用的领域（如治疗充血性心力衰竭、房颤、不稳定斑块、成人先心病、基因治疗、肌细胞治疗和儿科治疗）之前尚需要大幅改进。 　　每个发言者都提出需要多学科共同努力以提高手术精度，从诊断到手术方案的设计依患者个体特点进行，以帮助术者选择最小和最适位置的切口，避免手术器械与患者机体的不适合。器械应当更小巧并具有触觉反馈，切口也应再小。需要开发新设备，既能适应不同类型的手术，又可以进行特殊设计的手术。 　　其它需要改进的相关问题包括血液、神经保护和体外循环。Hill称上述问题是心外科的难点，特别是体外循环的技术进展缓慢。只有这项技术有所发展，机器人才有更大的用武之地。改进的器械还应适应心脏手术的特殊环境，如胸腔内的操作、心脏背面和侧面的操作和不停跳手术等。另外，心脏手术重在修复而非切除，因此，操作必须在毫米精度水平。僵硬的器械即使有可灵活移动的尖端也会影响操作。包括体外循环、照明、可视臂、吸引器、牵引器等的支持设备要能够和手术器械一起进行胸腔操作。机器人不仅帮助手术医生完成现有的手术，还将协助我们探索新的外科治疗方式。 　　外科医生需要接受培训以能够熟练操作内镜和遥控设备。Hill指出在“机器人辅助外科”成为主流以前，缺乏刺激工业生产商投资的市场利润。 　　仅有良好的思路尚且不够。 　　Carpentier是二尖瓣手术的专家，在问及他在手术器械和手术方式的革新方面的成就时他说：“首先需要有值得发展的新想法，但这远远不够，还必须寻找工业生产商把新的想法付诸实践，接下来还需要年复一年的努力在实践中完善设计。当然，新想法还必须行之有效。”