機器人遠程做手術，真的安全嗎

樊書菠 李學松

今年4月的一天，一名患者躺在位于北京大學第一醫院第二住院部的手術室里，我們團隊應用國產內窺鏡機器人手術系統為其進行腎盂成形手術。主要手術步驟包括分離腹膜，游離裁剪腎盂輸尿管連接部，支架管留置，縫合腎盂輸尿管連接部等。同時，在距離手術室6公里外的北京協和醫院遠程醫學中心，泌尿外科紀志剛教授在手術機器人醫生控制臺前觀察和監控著手術全程。雙方通過副屏可實時進行視頻溝通，遇到解剖變異和到了關鍵手術步驟時，紀志剛教授接手，遠程操控手術機器人機械臂系統，完成必要的手術操作和教學指導。

手術開始前，北大醫院的手術室和協和醫院的遠程中心建立5G通訊連接，所設基站接入了30M聯通固線網絡。手術過程中，雙方多次切換操控，過程順暢，遠程端的3D視頻畫面清晰流暢，機械臂響應及時穩定，無明顯延遲感，操作精準有效。兩端術者的語音及場景視頻交互也很流暢，手術順利完成。

在既往手術機器人單控制臺遠程手術模式中，遠程手術操作存在倫理安全和醫療責任等諸多問題。特別是術中出現突發情況時，術者無法臨場處置，可能會增加醫療風險，嚴重阻礙了遠程手術的發展。此次嘗試的新模式，通過遠程多點控制臺的控制權轉移，實現了遠端醫療專家對手術的全過程監管，并可在關鍵步驟進行操作，降低了醫療風險，且能加速本地醫師手術經驗的積累。此外，手術采用5G網絡與固網專線跨網域、跨運營商的網絡傳輸通路，盡可能還原了現階段遠程手術應用的實際場景。

遠程手術是指醫生通過網絡傳輸，借助機器人進行實時異地手術操作。遠程手術的關鍵是手術操作的時間一致性和空間一致性。

時間一致性需要高速穩定的網絡傳輸支持。

2001年，通過橫跨大西洋的海底光纖網絡傳輸信號，世界首例遠程手術得以完成。之后，遠程手術的進一步發展受到了網絡傳輸技術的限制。現有的4G（第四代移動通信技術）網絡和衛星傳輸，速度及穩定性不夠。光纖專線則成本較高，靈活性較差。這些都限制了遠程手術的進一步發展。

第五代移動通信技術（5G）具有高速率、多連接、低時延、傳輸穩定的優勢。該技術的問世進一步推動了遠程手術的發展。2018年12月，解放軍總醫院第一醫學中心劉榮教授等使用國產“康多”手術機器人系統成功完成了50公里以外的肝臟楔形切除術的動物實驗。這是國際上第一次嘗試5G遠程手術。2019年9月，他們再次使用國產“康多”手術機器人系統成功實施了全球首例多點協同5G遠程動物手術。2020年，青島大學附屬醫院牛海濤教授等通過5G網絡控制“妙手”機器人平臺，首次完成了國際超遠程手術。

目前，國內較發達地區可以實現5G的提前示范應用，但更多的基層醫院僅有固網覆蓋，所以完全基于5G的遠程手術基礎硬件還有待于進一步完善。基于現階段我國固網業務覆蓋范圍廣泛的現狀，結合5G網絡高速度、低延遲的優勢，跨運營商、跨網域“5G+固網專線”的模式更加符合當前我國的基本國情。

既往手術機器人單控制臺遠程手術中，主刀醫師遠離患者，當術中出現突發或異常情況時，術者無法臨場處置，這使醫療風險大大增加。為了避免上述風險，我們創新性地采用多點協同遠程實時交互臨床手術教學模式，通過技術手段保障遠程手術實施，同時最大限度保障患者安全。這就是文章開頭的一幕。

遠程多點控制臺的控制權轉移，可以讓遠端醫療專家對手術進行實時監管，同時對手術關鍵步驟進行示教操作。這極大降低了本地術者學習期的醫療風險，加速其手術技能的提升，同時提高了手術成功率。術中一旦出現網絡中斷或遠端控制臺失效的情況，本地醫生可直接使用本地控制臺操作手術機器人完成進一步操作，大大降低了遠程手術風險。

多點協同遠程實時交互的手術模式，為優質醫療資源下沉提供了切實可行、安全有效的思路和技術支持，促進了醫療資源的流動，解決了區域發展差異導致的高端成熟醫療人才資源分布不均的問題。

遠程手術的實現依賴于機器人手術系統。機器人手術系統擁有三維高清的視野，支持縮放而高度自由的“內鏡腕”技術，使施術者的“肢體”能力更加強大，使得術者可以完成更加精細、復雜、高難度的手術。在機器人手術系統中，機械臂模仿術者手部運動，術者的手部操作可以直接轉化為器械的操作，這讓術者適應工具更加容易，學習曲線也更短。

北京協和醫院泌尿外科紀志剛教授（左圖）與北京大學第一醫院泌尿外科李學松教授（右圖）共同完成多點協同機器人手術。

機器人手術系統在泌尿外科應用廣泛。2000年，達芬奇機器人輔助手術系統完成了國際首例根治性前列腺切除術。根治性前列腺切除術需要術者在狹小的骨盆內完成精細的高難度操作，而達芬奇機器人輔助手術系統擁有三維高清視野，可清晰顯示盆腔內的組織結構，仿真機械腕操作靈活精準，有利于保護神經、血管、肌肉，因此優勢明顯。

在腫瘤控制方面，與腹腔鏡前列腺癌根治術和開放前列腺癌根治術相比，達芬奇機器人輔助根治性前列腺切除術能達到相似的腫瘤控制效果，但機器人輔助手術術中出血更少，在患者術后勃起功能恢復和排尿控制功能恢復方面更有優勢。機器人前列腺根治術的手術時間和患者術后住院時間都縮短了，缺點是所需的手術費用較高。

2002年，首例機器人輔助腎盂成形術被報道。腎盂成形術對于腹腔內縫合的要求較高，而機器人手術系統可以進行復雜縫合。機器人手術可在保持腹腔鏡手術的微創優勢下，進一步減少縫合時間。機器人手術系統還為三維重建術中導航提供了良好的平臺，三維重建可以縮短機器人輔助上尿路修復手術中狹窄段的游離時間。

2003年，機器人輔助根治性膀胱切除術被首次報道。機器人手術系統在尿流改道及淋巴結清掃等操作中具有顯著優勢。研究報道，機器人輔助根治性膀胱切除術患者在腫瘤復發、3年總生存期等方面與開放手術患者相當。相對于開放性手術，機器人手術具有創傷小、失血少、并發癥少、住院時間短等優勢，但手術時間較長。此外，機器人輔助根治性膀胱切除術聯合新膀胱手術的遠期效果有待進一步評估。2014年，國外研究人員發現，機器人輔助根治性膀胱切除術對于性神經保留效果良好。這得益于機器人手術系統在手術視野和體內操作方面的技術提升。

2004年，國外專家第一次報道了機器人輔助腎部分切除術。機器人輔助手術系統具有三維高清視野，仿真機械腕操作靈活、精準，與傳統腹腔鏡手術相比，關閉腎臟深層髓質和淺層皮質更加輕松。對于腎門及內生性腫瘤的復雜腎部分切除手術，機器人輔助手術系統的三維高清視野可更加清晰地暴露血管，識別腫物，靈活精準的仿真機械腕也有利于阻斷、游離及縫合。一項研究表明，開放、腹腔鏡和機器人輔助腎部分切除術在局部復發率、遠處轉移和腫瘤相關死亡率等方面未見明顯差異。一項多中心前瞻性研究對1800名接受開放腎部分切除術和機器人輔助腎部分切除術的患者進行了比較，結果顯示機器人手術患者并發癥較少，輸血率較低，住院時間較短。另一項研究比較了機器人輔助腎部分切除術和腹腔鏡腎部分切除術的手術效果，結果顯示，機器人手術中患者熱缺血時間較短，住院時間更短。

2005年，機器人輔助腎臟根治性切除術被首次報道。目前機器人輔助腎臟根治性切除術主要應用于相對復雜的根治手術，比如伴有下腔靜脈瘤栓的腎癌根治術。

機器人手術系統讓術者可以完成更加精細、復雜、高難度的手術。機器人手術系統還可在一定程度上避免術者和患者的直接接觸，對于特殊情景下的手術治療更具優勢。其安全性已經在多個術式中被證實，可想而知，未來機器人手術的應用會越來越廣泛。目前高昂的費用在一定程度上限制了其進一步發展，同時技術進步也需要不斷推陳出新。不斷涌現的新型手術機器人各自具有獨特的設計，比如開放的控制臺、觸覺反饋、多個單臂床旁機械臂系統等。伴隨著這些新型機器人的問世，機器人手術的價格會逐漸下降，最終惠及廣大患者。