上(shang)海市肺科医院临(lin)床(chuang)研究中心主任、肿瘤(liu)科副主任、内(nei)科教研室副主任苏春霞(xia)教授介绍，在一项(xiang)应用Ion系统对外周肺结节的前瞻性、多中心、多阶段的单臂研究中，研究团队从美国6家中心招(zhao)募了(le)365位患者。结果显示，总体导(dao)航成功率超过98%，活检成功率达到94.6%，恶性肿瘤(liu)诊断灵(ling)敏度为85.2%。首次在较大样本中，证明了(le)Ion机器人(ren)支气管镜的高诊断性和安全性。

筛查出肺部结节不难，但要准确找到病灶的位置却不简(jian)单。顾晔告诉(su)记者，人(ren)体肺部气管盘根错节，形状如(ru)同一棵(ke)有很多树杈的树。对肺结节的诊断治疗(liao)就像是穿过层层枝杈摘取某一个树枝上(shang)的苹果，途中可能要拐好几个弯，因此必须(xu)通过导(dao)航技术进行精准定(ding)位。

此前，为了(le)准确找到结节的位置，人(ren)们发明了(le)超声气管镜以及电磁导(dao)航、虚拟导(dao)航技术。其(qi)中，超声气管镜能够探查气管结构，电磁导(dao)航和虚拟导(dao)航技术则(ze)起到辅助定(ding)位和引(yin)导(dao)的作用。但这些技术均存(cun)在瓶颈，比如(ru)较难定(ding)位距离气管很远的结节等。

而Ion支气管镜机器人(ren)却能身处人(ren)体气管“迷宫”不迷路，这是如(ru)何做到的呢？

顾晔介绍，Ion支气管镜机器人(ren)采用形变记忆定(ding)位法，可通过光纤形状传感系统感知计算出当前导(dao)管的形状和弯曲度。这相当于为消融肺部结节的穿刺针安装了(le)GPS定(ding)位导(dao)航系统。“有了(le)这个导(dao)航系统，在人(ren)的呼吸过程中，一旦肺部结节位置发生变化，机器人(ren)便可以实时监控‘捕捉’，医生则(ze)能够根据屏幕上(shang)的实时图像，精准锁定(ding)结节位置。”顾晔说(shuo)，此外，Ion系统还能基(ji)于肺部CT图像对肺部气管进行三维重建，帮助医生规划最佳手术路径。

在树状气管里“行稳致(zhi)远”

“人(ren)体内(nei)部普通的气管直径只有6毫米，相当于一根铅笔的直径。而有些肺癌结节会隐藏在直径更细的肺外周支气管中。”顾晔说(shuo)，能在气管“迷宫”里“行稳致(zhi)远”是Ion支气管镜机器人(ren)需要具备的另一大特质。

随(sui)着(zhe)气管、支气管向下(xia)分支，肺周支气管形成管腔直径逐级变小的树状结构，而超过70%的肺癌结节就隐藏在肺外周支气管中。导(dao)管越细，其(qi)可以到达的外周支气管越多，能筛查的肺结节比例越高，可增加活检的到达率。

顾晔介绍，Ion支气管镜机器人(ren)的导(dao)管直径达3.5毫米，基(ji)本上(shang)可以进入第八级、第九级以后的支气管，这使得机器人(ren)能够在肺部“迷宫”里走得更远。

以往医生手动控制插入肺部的导(dao)管角度和弯曲度，存(cun)在一定(ding)局限性。一方(fang)面，由医生手动操控的导(dao)管无法深入到支气管更深更远的位置；另一方(fang)面，人(ren)为操作无法长时间保(bao)持一个状态一动不动，因此会使导(dao)管出现细微(wei)移动。在Ion支气管镜机器人(ren)的辅助下(xia)，医生可以通过操控台的滚轴精准控制导(dao)管的前进方(fang)向，实现毫米级的移动控制，并且可以在手术中长时间将导(dao)管固定(ding)在一个位置上(shang)。

直观复星医疗(liao)器械技术（上(shang)海）有限公司Ion业(ye)务(wu)总监上(shang)官(guan)泽敏说(shuo)：“Ion系统由单个机械臂控制导(dao)管通过牵拉导(dao)管内(nei)的钢丝，来调整导(dao)管远端的形状和位置。到达肺部结节后，医生可以把导(dao)管位置锁定(ding)。”

“手术中，导(dao)管弯曲半径要控制在一个合适的范围内(nei)，才能保(bao)证不同的器械能够递送进去(qu)。”顾晔说(shuo)，Ion支气管镜机器人(ren)能为医生标注并数字化显示导(dao)管的弯曲角度，从而进一步提高医生手术的精准度。

与以往通过经皮(pi)穿刺手术相比，Ion系统以微(wei)创的方(fang)式进行，利用人(ren)体气管自然的腔道更加“丝滑(hua)”地进入到人(ren)体更深的肺部气道，并精准抵达结节部位，这大大提高了(le)手术的安全性，同时又降低了(le)并发症的发生率，帮助患者在较短(duan)时间内(nei)恢复，减少了(le)治疗(liao)过程中的不适。“原来经皮(pi)穿刺手术只能针对一侧的肺部进行穿刺，而且会发生气胸。机器人(ren)通过气管通道可以同时针对多个结节进行穿刺，出现气胸的概率也会非常低。”顾晔表示。

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临(lin)床(chuang)应用仍(reng)需探索

业(ye)内(nei)专家表示，未来支气管镜机器人(ren)可以与人(ren)工智(zhi)能技术结合，自动识别路径，实现自动化运行。

作为一项(xiang)刚刚落地国内(nei)的技术，支气管镜机器人(ren)还需要结合临(lin)床(chuang)做进一步的探索研究。上(shang)海市肺科医院基(ji)于Ion支气管镜机器人(ren)的应用效(xiao)果，围绕亚洲人(ren)群的特点，展开了(le)一系列临(lin)床(chuang)研究，如(ru)针对肺结节的哪些部位可以进行诊断治疗(liao)，成功率能够达到多少，针对亚洲人(ren)群患者还有哪些改进方(fang)向或操作技巧……

此外，Ion支气管镜机器人(ren)只是应用于肺结节单一病种的诊断治疗(liao)，未来能否将这项(xiang)技术结合远程医疗(liao)技术用于更多肺部疾病的诊断治疗(liao)？目前，上(shang)海市肺科医院正在联合产业(ye)力量对该款机器人(ren)进行技术革新，让这项(xiang)成果能够惠及更多肺部疾病的患者。

文/侯树文 王春（科技日报(bao)）

编辑(ji)/倪家宁