时间资讯网- 记录你的重要时刻
时间资讯网

时间资讯网

首页>时间资讯网>重要时刻

重要时刻

​上海长海医院血管外科陆清声:血管疾病的诊治正在向精准智能微创化迈进

时间:2023-12-01 08:31:01 投稿:佚名 来源:用户投稿 3533次

上海长海医院血管外科陆清声血管疾病的诊治正在向精准智能微创化迈进

  血管—血液流动的管道。如果把身体看作大地,血管就似在大地上遍布的河道,血液在血管里流淌,犹如河水在河道中奔腾,奔流不息,生生不息。血管的覆盖面非常广,包括心血管、脑血管、大血管、外周血管。血管疾病已成为危及人类健康及生命的最常见疾病。血管疾病的诊治也随着科学技术的发展而不断进步。

  血管吻合技术的突破与血管移植物的应用,使得血管疾病的诊治从上世纪四五十年代步入血管开放手术时代,就是可以打开腹腔、胸腔,将病变的血管置换掉。但由于是“开大刀“,创伤大,并发症多,许多老年人无法耐受这类手术。X线用于血管造影以及导丝导管等血管腔内器具的应用,使得血管疾病的诊治从上世纪八九十年代步入血管腔内微创时代,也就是不用换血管,只要在血管里面修理,简称“放支架”。正因为是微创”介入“治疗,通过血管穿刺就能完成手术,并发症减少,大批的老年人可以接受手术,得以延续生命。进入到本世纪20年代,伴随数字化、信息化的发展,依托血管腔内介入手术机器人的突破,以及人工智能有望得以广泛应用,血管疾病的诊治正在向精准智能微创化迈进! 本文将为读者展示血管疾病诊治迈入精准智能微创时代的蓝图。

  血管疾病的诊断和评估将越来越精准

  血管疾病由于其自身特点,十分依赖于影像学诊断。而CT、彩超、磁共振已是大家非常熟悉的影像检查手段。CT影像的精细化已经可以达到0.5毫米以内。彩超、磁共振也有自身的优点和不可替代性,比如彩超可以检测血流的速度、血管壁的活动,磁共振可以更精准地检测血管壁的质量,包括斑块、血栓、纤维帽、钙化等。通过现代的数字拟合技术,可以将同一个部位的CT、彩超、磁共振动态融合在一起,将血管的病变从里到外,从静到动全面诊断。再加上力学软件的发展和应用,让我们可以直观地看到过去无法检测到的血管壁的受力、流场和脉动波。

  不仅如此,智能化的发展,可以在手术之前就把手术后的效果模拟出来,就像试衣服,合不合身先“试穿”。

  以主动脉瘤为例,在实施真实治疗之前,在精准诊断基础上,通过数字化手段进行模拟治疗,应用软件模拟放入不同种类、品牌、型号的支架移植物,四维展示其腔内治疗后的形态学及血液动力学等方面的转归,从而给予最佳支架移植物性能及尺寸选择、最佳放置部位等微创腔内治疗建议,这就是俗称的“量体裁衣”。在术前就可以预判支架移植物放置后的牢固度、密封性和潜在危害性等等。并根据模拟结果进行方案调整,通过数据库验证及自我学习,达到智能化制定最佳治疗方案。

  精准智能微创时代的诊断与评估,不仅能够正确诊断疾病,而且通过数字化、智能化手段,提供最佳精准治疗方案。所谓“最佳”的标准是随着技术、器具、数据、认知的不断进步而与时俱进。

  血管疾病的微创治疗将逐步自动化、智能化

  机器人辅助治疗是血管腔内治疗进入精准智能微创时代的标志。机器人辅助治疗的优点在于其精准。比如,在释放支架时,人手的操作难以避免前后的移位,机器人可以比人手操作更精准。在腔内器具的前进及后退距离的精度上,机器人可以达到毫米级。在旋转腔内器具时,机器人的角度控制能力也优于人手操作的随意性。因此,随着机器人研发的不断进步,机器人逐步代替人手操作是大势所趋。

  血管腔内介入手术机器人的初步临床应用只是迈出了精准智能微创时代的第一步,虽然我们已实现了部分功能的半自动化,但是实现机器人的自动化及智能化才是精准智能的根本要求。自动化的实现途径为:路径规划、自动识别、自动导航和自动操作。仍然以主动脉瘤为例,在术前精准测量评估及“量体裁衣“的基础上,制定完善的手术计划和操作步骤。将术前的三维CT影像与DSA图像融合,获得血管”地图“,完成路径规划。机器人可以识别与跟踪各类腔内器具在X线透视下的显像,即自动识别。机器人执行术前制定的计划和步骤,根据腔内器具在X线下的显像,沿着”地图“进行自动导航。机器人在软件控制下对腔内器具进行自动操作,自动进行前进、后退、旋转、释放等动作,如同汽车的“自动驾驶”,从而实现血管腔内介入手术机器人的自动化。由于血管腔内治疗是沿着血管轨道进行操作,因此其实现自动化的可能性更大。

  自动化的目标是为了向智能化迈进。基于大数据和自我学习人工智能的进步,使得机器人可以成为有经验的手术者,并超越人。人手操作腔内器具的经验可以被机器人学习,人手通过机器人操作腔内器具的经验可以被机器人学习,机器人自动操作腔内器具的经验可以被机器人学习,术前模拟手术操作也可以被机器人学习。机器人不仅可以对腔内器具有力反馈的感知,还对图像反馈有感知22。术前精准规划、术前精准模拟、术中智能操作使得血管腔内介入手术更为安全、高效。无论是手术时间、造影剂用量、X线辐射剂量、腔内操作的精准度都会优化,超过人的水平。

  以上的变革不仅会使腔内器具向机器人可操作化进行改变,比如鞘管、球囊、支架操作手柄适应机器化的改良,也会带来一些腔内器具本身结构的改变,更利于机器人精准化智能化操作,甚至一些腔内手术方式也会被智能化创造出来。无论是腔内器具、血管腔内介入手术机器人、DSA设备及导管室的所有设备,都会随着精准智能微创时代的发展而改变。

  血管疾病的术后治疗及随访将更加智能贴心

  血管疾病精准智能微创不仅带来术前及术中的变革,随着信息化、远程化、网络化在医疗领域的应用,也将使术后的治疗与随访提升一个台阶。

  可穿戴设备的应用使得心率及血压等方面的监控可以实现远程化。电子档案的建立及云记录,可以使随访和监测更加连续与便捷。预警值设置和随访中各类检查节点的设置可以使得随访更加个体化及有效。影像复查结果的数字化传输、共享及存档可以使患者随访更加方便,前后对比及发现问题更加及时,术后复查结果的变化与远期效果的大数据分析可以使对预后的判断智能化,并指导复查节点发现异常时的处理策略。只要有一部手机,自己操作或者让亲属帮助操作,把各类信息拍照、上传,就会有后台帮你存档,就会有“医疗助理”提醒、指导。在信息化背景下的精准智能微创时代,应该逐步消除失访,不会失去与医生的联系,从而使得随访终身化。

  血管疾病的患者多数会伴随多种慢性病,并且会合并多个部位的血管疾病。虽然现代医学的分工使得医生更加专科化,但信息网络的发达可以使整合多个专科医师更为容易,从而出现以患者为中心,多专科医师参与的共同慢病管理及随访模式。在出现新发疾病时,也可以整合多专科医师的共同诊治。不是患者围着医生转,而是医生围着患者转。

  总之,医学的发展是随着科技的发展而进步的,血管疾病的诊治之所以能够步入精准智能微创时代,是由于数字化、信息化、机器人及人工智能等科技领域的发展。精准智能微创时代的到来能显著提高医疗技术水平,使患者获益。

  (特约记者 叶思圻 编辑 乔琳璐)