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想让病患不那么疼，这位医生研发了一台机器人 | 科技有温度

创业 2024-12-18 17:00 上海

用一根针，选择合适的角度，

在早已画好点位的皮肤上入针

穿刺、取样……

这样的穿刺动作，

每天肺科医院胸外科

都需要做超过100例。

肺部穿刺基于CT引导定位，患者进行一次穿刺至少需要“吃”两次辐射，而一旦错穿导致取样失败，就需要再经受一次穿刺的疼痛。

想让病人少挨几次CT辐射，想让更多医疗资源匮乏地区的患者也能得到高准确率的穿刺取样，想让病人少些痛苦，赵德平坦言，这正是自己向上海市科委申报“穿刺机器人”的初衷。

在实践中找痛点，

“刺”进科技创新的小切口

在肺部疾病的诊疗中，穿刺活检，从而取病理，是一个非常重要的诊疗手段。

传统的方式里，医生要先在CT里找到病灶，而后在体表做标记，并通过医生的经验，判断如何进针，在进针穿刺至皮肤与胸壁时，还需再进行一次CT，判断针的方向是否准确。

“有时候只是10度和20度的区别，可能就偏离了病灶的位置，这次穿刺就需要校准后重做了。”赵德平谈到，穿刺尽管只是临床中最普遍的环节之一，但却是一个精细活，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，“我亦无他，惟手熟尔”，因此穿刺成功率能达到90%，但在一些病例数较少的基层单位，成功率可能就会有所下降。

随着微创化、智能化走进医院，医生也越来越多的开始了这样的创新。2014年，赵德平完成了肺科医院第一例经过监督下单孔的手术。

“我们最开始只是想，是不是能有一个辅助医生进行穿刺的机器人，解决医生手抖的问题，还能够帮助医生对准角度。”赵德平谈到，但在与上海交大相关研发团队沟通时，无论是在穿刺设计上，还是在定位智能化上，最初的想法都被大大扩展与丰富，最终诞生了如今的基于光学跟踪技术的肺部穿刺智能机器人。

医工交叉，对于医生和科学家来说，常常存在一个共同的视野盲区：医生有基于临床的痛点需求，但对于技术的发展不了解，不知道这一痛点其实可以通过技术去解决，而科学家往往有许多“钗于奁内”的技术，但却缺少真正的临床需求。

赵德平用“超出想象”来形容这次与科学家团队的碰撞，“我们只是提出了一个初步的观点，也没有想到能这么智能化，但他们提出的想法比我们大胆很多。”

立足于肺癌诊疗中经皮穿刺的技术困境，整合人工智能算法、光学跟踪技术和工程机械臂，研发而成的肺部穿刺智能机器人，可以“一站式”实现图像分割、路径规划、模型空间配准及自动化穿刺。

用业余时间做科研

准确率从50%到90%的飞跃

如今，赵德平所带领开发的穿刺机器人已拿到二类医疗器械注册证，他透露，这一穿刺机器人在准确率上已经不弱于肺科医院医生，并提升5%的准确率，而肺科医院的穿刺准确率基本在90%以上。

“最开始，机器研发的时候不可能直接在人身上试，我们用动物来进行试验与矫正，做了上百次的动物实验。”赵德平谈到，作为医生，工作时间非常紧张，很多时候做动物实验都是在晚上、周末这些休息的时候，带领团队的成员们一起加班加点，这才把刚刚研发出来时的50%准确率提升到90%。

创新，对赵德平来说并不是第一次。早在十年前，他就曾完成过“国内首次”，这些首次至今仍然在传承。

2014年，赵德平开展了国内第一例经剑突下单孔胸腔镜肺叶切除术，相关手术经验及视频多次在国际国内会议介绍及手术演示。

据赵德平介绍，在此之前，肺部的微创手术都需要经过肋间，但经过肋间存在两个问题：一方面肋间间隙比较小，另一方面肋间神经，一旦手术中损伤肋间神经，病人在术后会比较疼痛，且会出现长期皮肤麻木感。

“经剑突下单孔胸腔镜肺叶切除术不会碰触到肋间神经，对病人来说，术后疼痛相对较轻，如同做了一个腹部切口，从而极大缓解了病人术后的痛苦。”

从医疗智能化革命的体验者，

成为改造者与创造者

如果说10年前的尝试，是赵德平在手术微创化时代的一个创举，那么从使用智能机器人、改造智能机器人，再到研发创造智能机器人，作为一名医学科学家，赵德平想在医学智能化的时代躬身入局。

2021年，赵德平在肺科医院最早开始尝试用多孔机器人做单孔手术，同时这也是国内首次。三年过去，赵德平团队已接近做了1000例机器人单孔手术，在国际范围内也已成为最大宗的单孔机器人手术。

为什么要让多孔手术机器人做单孔手术？

赵德平的答案依然是这一句：

想让病患再少些疼痛。

改造机器人，这并不是一件容易的事，“多孔系统的机械臂很硬，是有刚性的，让不同机械臂互不干扰、互不打架，需要医生的经验和摸索。”

“

“做一个临床医生，

要有科学家的思维。”

”

什么叫做科学家的思维？在赵德平看来，这是一种问题意识：“我觉得我们每个医生，不管工作再忙、再累，都应该经常停下来，思考有什么是我们可以改变的，无论是创新的手术，还是诊疗的模式，这是临床医生应该一直要去做的。”

这些思考未必都能落地，赵德平觉得在职业生涯中，“一辈子如果能有两三个创新的、领先的东西，可能就已经算完美了。”

幸运的是，上海这片科创沃土，能够给予像赵德平这样的科研型医生更多创新的资源与平台。

2021年，赵德平作为负责人，申报的“基于光学跟踪技术的肺部穿刺智能机器人研发”项目，在上海市科委“科技创新行动计划”生物医药科技支撑专项项目中，予以支持。

“在上海，在科技的各个领域，都有非常顶尖的团队、学者，很多时候只要有想法，就还是能实现的。我们科室的其他医生，很多都在与上海很好的科研团队合作，实现医工交叉的创新想法。”赵德平谈到。

转载来源:上海科技

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