这位医生开发了一台机器人,以使病人不那么痛苦。 | 科技有温度

2024-12-19

原创 张悦 上海科技


使用一根针,选择合适的视角,


把针放在早就画好点的皮肤上


穿刺,取样…


这种穿刺动作,


每日肺外科医院胸外科


所有这些都需要超过100例。


肺穿刺是基于CT指导定位,患者至少需要“吃”两次辐射才能进行一次穿刺,一旦穿错导致取样失败,就需要再次承受穿刺的痛苦。


赵德平直言,这是他向上海市科委申请“穿刺机器人”的初衷,希望患者少接受CT辐射几次,希望医疗资源匮乏地区的患者也能获得高准确率的穿刺取样,希望患者少一些痛苦。


在实践中寻找痛点,


科技创新中的“刺”小切口


穿刺活检是一种非常重要的诊断和治疗方法,是肺病的诊断和治疗。


在传统方法中,医生首先要在CT中找到疾病,然后在体表做标记,通过医生的经验判断如何进入针头。当针头穿刺到皮肤和胸壁时,他们需要再次进行CT来判断针头的方向是否正确。


“有时候只有10度和20度的区别,可能会偏离疾病的位置。这次穿刺需要改正后再做。”赵德平提到,虽然穿刺只是临床上最常见的环节之一,但它是一项精细的工作,对医生的技术要求非常高。


在肺科医院,每天都有上百例穿刺,“我没有他,只有我的手熟了”,所以穿刺通过率可以达到90%,但在一些病例较少的基层,通过率可能会降低。


随着微创和智能的进入医院,越来越多的医生开始了这种创新。2014年,赵德平完成了肺科医院第一次监督下单孔的手术。


“一开始我们只是在想,能不能有一个机器人帮医生穿刺,处理医生手抖的问题,帮助医生瞄准视角。”赵德平提到,但在与上海交通大学相关R&D团队沟通时,最初的想法大大拓展和丰富,最终诞生了基于光学跟踪技术的肺穿刺服务机器人,无论是穿刺设计还是定位智能。


医生和科学家经常有一个共同的视野盲点:医生有基于临床痛点的需求,但他们不知道技术的发展,也不知道这个痛点其实可以通过技术来解决。然而,科学家通常有许多技术,但他们缺乏真正的临床需求。


赵德平用“意想不到”来形容这次与科学家团队的碰撞。“我们只提出了一个大概的观点,没想到会这么聪明,但他们提出的想法比我们大胆得多。”


人工智能算法、光学跟踪技术和工程机械臂于一体的肺癌诊断和治疗中经皮穿刺的技术困境于一体,开发的肺穿刺服务机器人可以“一站式”实现图像分割、路径规划、模型空间标准和自动穿刺。


利用业余时间做科研


精确度由50%飞跃到90%。


现在,赵德平领导的穿刺机器人已经获得了二级医疗器械注册证书。他透露,这种穿刺机器人在准确性上不亚于肺科医院的医生,准确率提高了5%,而肺科医院的穿刺准确率基本在90%以上。


“起初,在研发机器时,我们不能直接在人们身上进行测试和纠正。我们用动物进行了数百次的临床试验。”赵德平提到,作为一名医生,工作时间非常紧张。很多时候,临床实验都是在晚上和周末休息的时候带领团队成员加班,刚开发出来的时候把50%的准确率提高到90%。


对于赵德平来说,创新并非第一次。十年前,他就完成了“国内第一次”,这些第一次至今仍在传承。


2014年,赵德平在国内首次进行了剑突下单孔胸腔镜肺叶切除术,在国际国内会议上多次介绍和演示了相关手术经验和视频。


据赵德平介绍,在此之前,肺部的微创手术都需要经过肋间,但是肋间有两个问题:一方面肋间间隙比较小,另一方面肋间神经一旦在手术过程中损伤肋间神经,患者术后会感到疼痛,长期皮肤不适。


“剑突下单孔胸腔镜肺叶切除术不会触及肋间神经。对于患者来说,术后疼痛相对较轻,就像做腹部切口一样,大大减轻了患者术后的疼痛。”


体验医疗智能革命的人,


成为改造者和创造者


如果说10年前的尝试是赵德平在微创手术时代的壮举,那么作为一名医学科学家,赵德平想在医学智能时代全身心地投入其中,从服务机器人的使用、服务机器人的改造到服务机器人的研发和创造。


2021年,赵德平首次开始在肺科医院使用多孔机器人进行单孔手术,这也是中国第一次。三年来,赵德平团队接近1000例机器人单孔手术,成为世界上最大的单孔机器人手术。


为什么要让多孔手术机器人进行单孔手术?


这句话仍然是赵德平的回答:


希望病人少一些疼痛。


机器人的改造不是一件容易的事情。“多孔系统的机械臂非常坚硬和刚性。不同的机械臂需要医生的经验和探索,才能互不干扰,互不打架。”



"成为一名临床医生,


需要科学家的思考。”



什么是科学家的思维?在赵德平看来,这是一种问题意识:“我认为,无论我们的工作有多忙或多苦,我们都应该经常停下来,思考我们能改变什么,无论是创新的手术还是诊断和治疗方法,这是临床医生应该一直做的事情。”


这些想法可能无法实现。赵德平认为,在他的职业生涯中,“如果你一生能有两三个创新和领先的项目,那可能是完美的。”


幸好,上海这个科创沃土,能给像赵德平这样的科研型医生更多的创新资源和平台。


2021年,赵德平作为负责人,在上海市科委“科技创新行动计划”生物医药科技支持专项项目中,申请了“基于光学跟踪技术的肺穿刺服务机器人研发”项目。


“在上海,科技的各个领域都有非常顶尖的团队和学者,只要有想法,往往还是可以实现的。我们部门的许多其他医生正在与上海的好研究团队合作,实现医疗工人的创新理念。”赵德平提到。


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原标题:“希望病人不要那么痛苦,这位医生开发了一台机器人。 | 技术有温度”


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