苏大附一院

姑苏晚报:苏州医疗手术正迈入智能时代 人工智能手术累计近400例
作者:     发布时间:2017-09-05    浏览:2920次

上周,今年56岁、家住香城花园的徐阿姨弯着腰,由家人搀扶着来到苏大附一院骨科病房。三天后,她便直着腰板,自己走出病房,乘车回家。徐阿姨不敢相信,像腰椎管狭窄这样的骨科病,居然住院三天就能解决。据了解,此次手术,专家使用了国内领先的人工智能技术,不然徐阿姨至少住院一周。

到目前,苏州全市开展的人工智能手术累计将近400例,相对一年50万台左右的手术量,在数量上完全可以忽略不计。但这已意味着,苏州医院手术,正从目前打个洞就能完成手术的“微创”时代,迈入更神奇的“智能”手术时代。

医生拥有“超能力” 突破手术禁区

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人工智能设备使医生拥有了“超能力”

“运用人工智能技术开展手术已超过300例,但多数患者并不知道。”苏大附一院骨科主任、博士生导师杨惠林教授是我市第一个将人工智能技术用于临床的医学专家。他说,“使用人工智能技术后,医生就像拥有了‘超能力’:CT建起的三维立体结构,让医生拥有了穿透皮肤、肌肉的超级‘视力’;导航系统为医生精准定位,只要看屏幕,就知道器械在人体确切位置;根据医生预设的路径,机器人‘手臂’可以往骨头里打‘钉子’,精准在1毫米以内。”

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杨惠林畅谈机器人手术

说起人工智能,这位国家重点学科带头人、江苏省医学界首位国家科技进步二等奖获得者心情激动、两眼放光。杨惠林坦言,事实上,人的能力是有限的,即便经过训练,人的视力、手的稳定性毕竟有限。现在借助先进的术中导航和专用手术器械使人的眼手功能得到扩展和延伸,使以往手术中看不见的部位,完全可以看得清清楚楚,手术做得丝毫不差,一些血管、神经、骨骼、韧带混杂的复杂部位,在以前被认为是不敢碰的手术禁区,现在也已经突破。

不仅是杨惠林,该院胸外科主任、博士生导师马海涛教授,也同样为人工智能给医生带来的“超能力”欣喜不已。为判定肺部小结节的良恶性,医生以往只能是用支气管镜取组织活检。但支气管“路径”复杂,里面“九曲十八弯”,有的地方只是片子上看得到,支气管镜根本找不到。去年7月,他们引进省首台电磁导航支气管镜,“锁定目标后,系统自动生成最佳路径,现在支气管镜哪里都能去,真正实现‘360度’无死角。”马海涛说。

从一根螺钉,到手术机器人

为解释说明,杨惠林兴冲冲从口袋掏出了自己的钥匙,原来,他的钥匙扣上就挂着一个骨科用的钉子。“这个螺钉可不一般,它是钛合金做的,是专门打在脊柱椎骨上的螺钉。”杨惠林介绍,人体的脊柱就像一幢可以活动的“摩天大楼”,只要其中有一层楼面出问题,整个大楼就面临危机,要修复,就要固定。而脊柱被韧带、血管、神经包裹,手术稍有偏差就会出现大问题。为了能以人体最小损伤,在脊柱上打上最有效的螺钉,杨惠林和他的导师唐天驷教授,以及该院骨科团队倾注了心血和汗水。上世纪八九十年代,他们找到了用螺钉固定脊柱“楼面”最好方法——脊柱后路经椎弓根内固定技术,这也成为我国脊柱外科一次技术跨越。“使用人工智能技术,拥有手术机器人,将是脊柱外科的又一次跨越。”杨惠林说。

探索和掌握人工智能手术的路途艰辛而漫长,在苏州医生到国外学习先进技能、邀请国外顶尖医生来苏州指导的同时,他们还建立了骨科研究所,增添了双能X线骨密度仪、术中CT、全碳纤维脊柱手术床、国际第三代椎间孔镜系统等国际骨科“新式武器”,面向海内外招聘生物学、材料学、力学等领域顶级专家,搭建生物力学、生物材料、干细胞与组织工程等技术平台。

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机器人在脊柱上打“钉“ (资料图片,苏大附一院提供)

从骨科3D模型构建,到术前规划;从3D模型配准,到手术影像导航;从徒手操作,到设定程序由机器人完成手术……每往前跨一步,他们都反复推敲。“人的身体不能做实验,没有把握就不要手术,做手术就必须成功。我们宁可步子慢一点,成功了再做下一步。”杨惠林果敢而坚决。

付出总是有回报。据文献资料,骨科椎弓根固定术,目前徒手操作的成功率一般在75%-86%,苏大附一院骨科可达到90%;而通过人工智能技术,成功率已达到99%。

让医生有时间,做更重要的事

人工智能,使医生拥有了前所未有的“超能力”,那么,是不是今后机器人可以替代医生进行检查、开展手术?面对这样的问题,杨惠林、马海涛都给出了否定答案。“手术中,机器人只是按照医生预先设定好的路径进行操作,也就是说,机器人只是医生使用的工具。如何诊断,怎么做,这些核心问题还是由医生掌控。”

人工智能热潮扑面而来,新生事物让医学专家们惊叹超乎想象。两周前,由苏大附一院承办的中华医学会放射学分会第14届全国心胸影像学术会议上,一台机器人不到一分钟就读完一张CT片,给出结果,相当于高年资主治医师甚至副主任医师的水平。上周,苏州市政府、工业园区管委会分别与国内人工智能的领军者——科大讯飞股份有限公司签署战略合作协议和合作框架协议,卫生医疗也是其中重要组成部分。

“医学每一次进步都依靠新技术、新工具,只有不断学习,掌握新技能,才能有发展。”杨惠林说,如果将椎弓根固定术的运用比作骨科从徒步到骑自行车,那么人工智能技术的使用,就是从自行车发展到汽车,他相信今后还会出现骨科中的“高铁”“飞机”……

“人工智能肯定是今后的发展方向,不仅是手术”,市卫生计生委副主任盛乐对“人工智能”有着自己的理解:人,说明智慧来自于人;工,就是可操作;智,是指以大数据为基础;能,就是自我学习能力。马海涛也认为,做好人工智能,大数据是关键,而大数据的收集、积累、整合还任重道远,无法一蹴而就。“不要低估人类自身,也不能妄自菲薄。”他表示,人类要时刻保持清醒,掌控人工智能,让其与自身有机结合才能获得最大效率。

“随着人工智能的使用,医生可以腾出更多时间做‘含金量’更高的事情。”杨惠林表示。盛乐对这样的观点表示赞同,人工智能可以帮医务工作者解放双手、双眼、双脚,“在影像、心电、病理、超声方面,人工智能可以辅助医生进行初步读片。如果要会诊,可通过远程会诊系统,医生不用一定到现场。”盛乐说,这样就能把时间看更多的病人,让更多患者获得优质的医疗服务。

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肺结节良恶性判定 有了“神器”

王老伯最近有件烦恼事。他的CT 片显示左上肺有个结节,但普通支气管镜到不了,无法取出活检判断良恶性。苏大附一院胸外科主任马海涛教授使用一种叫“电磁导航支气管镜”的智能化设备,帮王老伯取出了组织,幸运的是,病理报告显示不是恶性肿瘤。

电磁导航支气管镜的应用,是早期肺癌诊断的重大突破——医生首先扫描患者CT片,系统自动生成肺部的三维树状模型。锁定目标后,系统会自动生成最佳路径,并实时导航。就像沿着GPS 导航开车,向前、左转、右转,医生将设备“开到”可疑部位进行活检诊断,进而标记该位置,以便随后进行治疗。“如果快速活检诊断为恶性,患者甚至都不用出手术室,一些手术紧接着就能进行。”

马海涛向记者讲述了这项技术背后的故事:电磁导航支气管镜,这套系统源于以色列军用的“铁穹技术”,后来美国将其应用于民用医疗。因为技术高端、价格昂贵,当时我国乃至亚洲,只有零星几个城市申请购置这套设备和软件。

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苏大附一院的马海涛(左)团队,引进了全省第一台电磁导航支气管镜。

“江苏当时还是空白,全省的肺小结节患者都没法获得这样的精准诊断。”马海涛决定,设法引进这套系统。后来的整整两年里,他和他的团队反复申请,最终争取到了市财政全额拨款——去年7月,江苏省首台电磁导航支气管镜在苏大附一院装机成功,一年来已为许多患者进行了诊断。在此基础上,附一院近期将为这套系统新增治疗功能,进一步实现肺部疾病治疗的微创化和精准化。(记者 李晓 陆珏 金追峰 摄影 徐志强)