机器人引发的人类博弈

2019-04-10 19:01:50 来源: 韶关信息港

它是未来中国老龄化癌症潮的一个对应物,这一结果尽管冰冷,但人们必须要接受这一切,残弱的身体接受一双机械手臂的摸索、切割和抚慰,未来它必将催生一个庞大的队伍——机器人医生队伍。

直肠癌中期患者李娟没想到,在她麻醉后的身体上做切割的,是一双机械手臂。

从某种意义上说,她的主治医生不仅有上海中山医院普外科副主任许剑民,而且,还有他的小伙伴——机器人医生“达芬奇”。

“优美”的机器手

手术时间是11月末的一天。

许剑民进手术室之前,只喝了半杯水,饮水不能太多,因为手术时间不短。他也没有用咖啡提神,因为咖啡会带来颤抖,干扰他操作手势的稳定。

手术开始之前,许剑民通常会在隔离区内待一会儿,思考即将“浮现”出的手术方案的每一个细节。

此时,手术室门外,李娟的家人正和她话别。

下午2点50分。许剑民的搭档医生韦烨正在安装达芬奇机器人手术系统。它由三部分组成:医生操控台、配有四个交互式器械臂的患者手术车、集成三维高清视频系统和专用系统处理器的视频塔。

在刚接触“达芬奇”时,韦烨组装这台机器人需要90分钟,现在,他用15分钟就能完成。作为许剑民的助手,韦烨已经帮助他完成近250台机器人手术。

李娟安静地躺在第50号手术室的不锈钢手术台上,韦烨已经安装好达芬奇系统,麻醉师的工作就绪,巡回护士忙着放置绷带和手术器械。李娟身体被绿色的手术衣覆盖,只露出一块肚皮。技师将一根细小的传感器从她的静脉导入,贴在心脏前室里,另一端连接在一组电子仪器上,波纹线开始有节奏地在阴极管上移动。扬声器里,每一次心跳的声音清晰可闻。“怦,怦,怦,怦”,非常稳定。

下午3点20分。换上全套无菌服的许剑民进入手术室。他详细检查术前准备工作之后,来到离手术台两米远处的主控台,登录手术系统,选择他的音频、动作幅度调节以及人体工程学的设置。

从影像报告上看,李娟的结肠处有一个良性肿瘤,直肠处有一个直径5厘米的恶性肿瘤。许剑民打算一并切掉这两个肿瘤。与传统的腹腔手术不同,许剑民不是用自己的双手拿刀去切割,而是通过达芬奇机械手臂来完成。

小的切口线。许剑民在李娟的肚皮上分别割开直径2厘米的三个微创小口,机器人的三只手臂从中伸进腹腔,代替医生的双手。她肚皮因充入大量二氧化碳而撑大,以便有足够的操作空间。

下午3点55分。通过肠镜技术,个良性肿瘤很快被切除。许剑民开始操作机器人手臂,着手第二个。达芬奇的成像系统高倍地放大组织结构,不需将腔镜镜头深入到拥挤的操作空间。高清的三维手术视野,在手术中能显示真实的解剖深度,让他更有信心。他的手指灵活地掌控着操作台的指套式操控器,它将医生的手部动作等比例缩小地传递至达芬奇机器人手臂上进行重现,并过滤手部颤抖。

韦烨在手术台旁,一手操控镜头,小心翼翼地用镊子撵开黄色的脂肪层和肠粘膜,并用电刀将肠系膜分离出来,使得直肠游离出来。

经过放大,显示器中的影像被扩展得大小如同一个房间。肠子就像一根水管,蜷曲在腹腔中。许剑民开始进行腹部地带的“探险”,犹如一个微雕艺术家般,在主控台上调动着双手和双脚,控制机器人手臂的每一个动作。在切割组织时,难免会碰到血管。通过手术台边的显示器,韦烨可以更加直观地看见细小的神经和血管。当伸进病人腹腔中的机器人手臂游走到血管附近时,他都会提醒许剑民。

在切断直肠之前,医生将连接着的动脉血管用医用夹子先夹住止血,再进行切割。

无数的细小血管盘绕在组织的周围,一有出血,许剑民迅速用电刀凝断血管。切大血管的时候,韦烨会帮他用镊子夹住细细的动脉末端。烧灼封住出血口时,电刀发出一阵阵的“呲呲”声。这样,那些红色液体才没有继续流出。

下午5点30分。在切割直肠尾部时,许剑民显得格外小心。因为骨盆空间并不大,但周边血管丰富,许对在现场观摩手术的说:“以前读书时怕碰到这一块。”

达芬奇手术的确考验眼力,中途,他停了一会,让眼睛休息一分钟。离开视野时,机器人手臂自动锁住。其中一个手臂是镜头,在手术期间,韦烨经常会取出沾到血的镜头进行清洗,保证视野的清晰。

扬声器里,心跳声稳定地保持在每分钟70次上下。

在显示镜里,李娟的直肠组织被一点一点切掉。电刀工作时发出“呲呲”声和心电扬声器的“怦怦”声夹杂在一起,声音很小,但充满了整个房间。室内有一股糊味,是电刀切割组织后产生的味道。

深红色的鲜血再次涌了出来,医生又烧灼了几处出血口,吸掉那一片红色。在这条细小血管的不远处,隐隐可看见灰白色的神经。机器人探针在避开神经和血管的道路上一直前行,那根探针式的可转腕手臂拥有7个自由度,其独特的腕部结构比人的手腕具有更大的活动范围。手臂轻巧灵活,十分精细,不断地向前,移动得很缓慢。

下午6点45分,包裹着肿瘤的直肠被顺利取出。

下午7点20分,医生开始进行伤口缝合。

一切结束。

然后,李娟第二天便可下床走动了。

“达芬奇”进入中国

中国人民解放军总医院(301医院)在引进新设备上有着其他医院无法比拟的各种优势。301医院成为中国首次引入达芬奇机器人的医院。

高长青,39岁的他当时是医院心血管外科主任,也是医院当时年轻的科主任之一。“长期以来,传统的开放手术一直被认为是各种心脏复杂病例的治疗手段,但传统心脏手术创伤很大,需要先用电锯将胸骨锯开,做完手术之后再拿钢丝进行缝合固定。”高长青一直在想,能不能在不打开胸骨的情况下,完成心脏手术?

2000年,在加拿大多伦多召开的美国心胸外科年会上(AATS),高长青次相遇“达芬奇”,一下子豁然开朗了,“当时感觉像科幻小说一样。”他现在回忆起来,依然很沉浸。

他一门心思“锁定”达芬奇,紧密跟踪达芬奇的进展。“一开始技术并不成熟,仅仅用于动物实验,实际使用和想象中仍有很大距离。”他对说。

2006年,高长青带手术团队去达芬奇机器人工厂考察。当年美国已经有医院开展达芬奇手术,回国后,高觉得购买的时机成熟,便向当时的院领导提出申请。“院方很期望我们有技术引进”。关键是把机器买回来了,能否将手术做成功?同行会说你出风头,把这么先进的机器引进来,如果心脏手术不成功怎么办”高长青当时觉得压力不小。

2006年底,台达芬奇引入301医院。“机器买回来时,很多医生和护士前来围观。”高长青对《21CBR》描述当时的场景,台达芬奇机器上所有名称都是英文,高必须将所有的说明都翻译成中文。另外,试验操作达芬奇不能是正常上班时间房卡棋牌开发
,下班后,他和团队一起在实验室用猪心反复做试验。

经过大量动物试验,高长青认为可以在人身上做手术。2007年1月,一位来自石家庄的病人愿意接受手术。手术于当年1月15日举行,高长青采用达芬奇实施了亚洲例全机器人不开胸微创心脏手术。当天,中央电视台直播了这条。

一年后,高长青创建了国内个微创机器人心脏外科中心和支机器人手术团队。短短五年的时间,301医院的心血管外科所完成的手术种类和数量处于国际水平,引领着中国机器人微创外科发展的方向。

现在301医院的4台机器每天均有手术开展,常规每天开展手术。在心血管外科的带动下,301医院的泌尿外科、妇产科、普外科等先后开展了机器人手术,总共完成机器人微创手术1600例。

301医院的故事吸引更多“达芬奇”进入中国。

但是,故事的另一面也出现了。

机器人引发的人类博弈

达芬奇手术的一个诟病是价格高。一般而言,达芬奇机器人手臂可以使用10次,每个手臂一次的使用成本是500美元,三条手臂1500美元,多会使用6根手臂;套在手臂上的消毒塑料套500美元;有时候可能用到超声刀,多使用一次增加500美元成本。

简单地说,在传统手术上加3万元,这构成了机器人手术的基本价格体系。而且,依靠达芬奇机器人所做手术的费用,目前并未被纳入国家医保报销范围。

很多人都觉得,达芬奇手术昂贵的一个源头是它的专利费用。1999年,美国IntuitiveSurgical公司从军方获得专利研制出达芬奇机器人,并获得FDA批准,开始生产和销售。达芬奇很快取代了早期粗糙的“伊索”、“宙斯”等机器人手术系统,建立它里程碑的地位。

美国一台达芬奇机器人手术系统的价格,根据型号和配置的不同在150万美元至230万美元之间,而卖到中国市场的价格则达到每台250万美元左右。

美中互利是达芬奇机器人在中国的代理商,它1981年在美国创立,据该公司的官信息显示:2011年,美中互利与复星医药(,股吧)组建战略联盟,成立合资企业美中互利医疗有限公司,公司CEO丁晓军来自复星盔甲防护罩生产厂家

刘雨是美中互利的外科产品副总裁,他向解释为什么卖到中国的达芬奇更贵:因为美国的价格只是主机的费用,中国的销售价除以上费用外,还包括税费、培训费、临床技术支持(跟台手术)费、机器人手臂价格和维护保养费用。

实际上,如果要降低达芬奇价格,直接的做法就是自主研发。无论是中国还是日韩,都渴望“国产化”,但进展低于预期。

2011年3月13日,南方医科大学钟世镇院士医学工作室暨计算机外科研究所在广东顺德揭牌成立,项目组希望融合华南理工大学、上海交通大学、国防科技大学和日本早稻田大学等四所高校的工学技术优势,致力于研发具有自主知识产权的智能外科手术机器人系统。

一旦成功,自主研发的机器人成本大约可以降低到进口机器人价格的一半水平。

然而,自主研发的过程并不十分顺利。该项目负责人黄宗海教授对说:“资金链出了些问题,过程中有些搁浅。”

参与该项目的南方医科大学唐雷教授检视搁浅的原因,他认为,由于当时是各个单位分工合作,各自研发某一部分,而其中一些合作的单位没有及时跟进,延迟了研发进程,而这主要是因为研发团队在技术结构层面的分歧。

搁浅后,唐雷又参与组建新的研究团队,包括了来自南方医科大学、哈尔滨工业大学,上海交通大学、苏州大学等高校的人才和资源,重新启动项目。他告诉,新团队已经有一些研究上的进展,比如在受力反馈系统上面,由于机器人手臂是没有触觉的,不存在反馈机制,“我们正在针对力反馈进行测试,现在得出一组参数,这组参数我们可以输给力反馈系统,力反馈就有依据了,机械手臂钻到这块骨头时是什么感觉,碰到这个组织时是什么感觉,包括划到表皮、脂肪、肌肉时,在机器人控制端的操作者都会有真实的力反馈感。”这样可以降低机器人手臂对患者造成的力伤害。另外,在“解耦控制”上,自主研发的机器人可以减少机械手臂,降低昂贵的手术耗材使用,从而达到降低患者成本的目的。

不过,令唐雷苦恼的是政策,据唐雷介绍,手术机器人这种医疗器械,需要通过国家三类认证和FDA认证,要用年时间。“一看到要去认证,我们都很为难,因为大家都是做学问的,都不懂跑关系,却非得要做这个。”

而同样的认证流程,在国外的体制下则是另一种情况。因为国外类似研究的资金来源不是国家拨款,而是公司的赞助,这样,运用企业的管理模式,研发、市场、认证流程,都有专门的团队跟进,分工明确,效率很高。但在中国,搞研发的老教授也得操心跑腿去盖章认证。“而且国外的规章制度很清楚,只要交一个窗口就行了,我们就要繁琐得多,要盖很多章。”

唐雷另外一个观点是:“只要目前医疗制度不改,我们也知道我们(研发的机器人)的前程是不好的。”他对解释:如果自主研发出价格1100万元人民币的国产机器人,达芬奇可能被迫降价到1500万元人民币。然而,因为医院是国家的,购买机器人用的是国家的钱,院领导则是3到5年就会人事更换,1500万元进口达芬奇,给医院带来的私下“实惠”,远比购买1100万元国产机器人带来的要多,所以医院仍然情愿买进口的,也不会买国产的,这是利益机制使然,“国内医院的大型医疗设备有多少是国产的?”

“我们把这个市场看得很明白,国产医用机器人的研发,只起到抑制进口机器人价格的作用,就像当年国产的乐凯胶卷,就抑制了美日彩色胶卷在中国市场的价格。自主研发机器人抑制目前达芬奇的高价是肯定的,但卖不卖得出去是不一定的。”唐雷说。

重构人力资本竞争线

美中互利看到的是达芬奇机器人对医院形成的“攀比压力效应”。

理由很简单,手术室支出占到了医院运营成本的20%-40%,但是外科手术给医院带来的收入却占68%。

外科被认为是“手艺活”,高水平的专家占据了制高点,享受“手术红利”。但专家一般数量是固定且稀缺的,这意味着以“人”计算的专家产能是固定的,从医院整体竞争力的角度看,只有挖专家,或者等院内年轻医生“熬成”专家,才能提高手术产能和外科收入。

但是如果引入“机器人”,则有可能打破这一产能限制。刘雨告诉:“很多三甲医院院长(财苑)都很焦虑,害怕竞争力跟不上那些有了机器人的邻居医院。达芬奇机器人是一个平台,要让医生站在这个平台上,而不是仅仅像过去一样靠几个手术专家撑起来,否则他们退休了怎么办?”

达芬奇机器人重构了医生人力资本形成的规则和收益率。传统手术作为一项手工艺活,遵循的是“累积性智力”,讲究的是大量的手术带来的经验值提升,法官的智力形态也是如此,年老的法官、年长的医生,都会比年轻人更。相反,数学家和诗人的智力形态是另外一种:喷发式。数学家和诗人一般都是年轻时比年老时成果多。

而达芬奇机器人是一个平台型工具,由于它的和精微,使得年轻医生不需要再累积大量的传统手术经验来提升自己临床判断力,极大地缩短了跟年长专家之间的火候差距,简单地说,专家累积的经验值在达芬奇面前,贬值了!

所以,达芬奇机器人并没有得到一些老医生的支持。中国“肝胆之父”、东方肝胆医院的吴孟超院士,南京军区南京总医院副院长黎介寿院士都有意见。

而对美中互利有利的事,就是让医生和机器人牢牢捆绑,形成依赖。

美中互利的销售经理陈志强认为,国外很多外科领域的专家都是拿机器人做手术,所以他们整个课件都是统一的语言。老外已经对腔镜这种老方式不感兴趣。即使一个医生用腔镜做手术做得很漂亮,也不会受重视。目前在外科领域,特别是像泌尿、妇科这些领域,想用非机器人手术发表一些临床手术类的论文会非常困难。因为,主流的话语已经形成。

刘雨说,国内的一些医院引进国外专家的前提,就是必须购买一台达芬奇,“因为国外的专家已经习惯用机器人做手术。”

数据显示,美国人口只有3亿重庆华为手机企业
,已有2000多台达芬奇,甚至一些已经到社区医院。高长青说,自2000年开展首例手术机器人前列腺癌根治性切除以来,现在,北欧国家超过一半以上这类手术由手术机器人完成。而在美国,比例高达90%,已成为一种“标准术”。

跟“国产化人士”一样,“进口派”美中互利也在苦等一个结果。

2008年,达芬奇获得由中国药品食品监督局颁发的医疗器械注册证,但是,它没有迎来完全的“市场放开”。当年,上海市政府用社保基金一股脑买了4台,分给4家医院。该年,公司就销售了6台机器。但是,由于达芬奇太昂贵,属于大型甲类医疗器械,必须由卫计委统一批准。2009年,中国卫生部表示,上海市政府是越权采购,勒令封存地方医院的达芬奇机器人。

在2013年之前,除了军队医院(北京协和医院有一台是特批的),美中互利无法向任何其他医院销售达芬奇。公司的销售速度是平均每年两台。至本刊截稿时,中国内地有17台达芬奇。

美中互利的好日子要来了。由于癌症的高发病率,以及外科医疗资源的短缺,迫使政策开始转向。今年,国家卫计委发布年全国内窥镜手术器械控制系统的配置规划,公立医院可以有36台,这些指标被下分到各省。9月,申请购买达芬奇的20多家三甲医院在京集合,接受国家卫计委申报考核。各家医院基本都是院长亲自带队。

这是达芬奇足足2倍多的放量。而且,这还仅仅是一个漫长的开始。中国的机器人手术量将进入爆炸性阶段。

它也是未来中国老龄化癌症潮的一个对应物。这一结果尽管冰冷,但人们必须要接受这一切,残弱的身体接受一双机械手臂的摸索、切割和抚慰。它必将催生一个庞大的队伍——机器人医生队伍。

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