上(shang)海市肺科医院临床(chuang)研究(jiu)中心主(zhu)任、肿瘤科副(fu)主(zhu)任、内(nei)科教研室(shi)副(fu)主(zhu)任苏春霞教授介绍，在一项应(ying)用Ion系统对外(wai)周肺结节的前瞻性、多中心、多阶段(duan)的单(dan)臂研究(jiu)中，研究(jiu)团队从美(mei)国6家(jia)中心招募了365位患者。结果(guo)显示，总体导航成功率超过(guo)98%，活检成功率达到94.6%，恶性肿瘤诊断灵敏度为(wei)85.2%。首次在较大样本中，证明了Ion机器人支气管镜(jing)的高诊断性和安全性。

筛(shai)查出肺部结节不难，但要准确找到病灶的位置却不简单(dan)。顾晔告诉记者，人体肺部气管盘根错节，形状如同一棵有(you)很多树杈的树。对肺结节的诊断治疗就像是穿过(guo)层(ceng)层(ceng)枝杈摘取某一个树枝上(shang)的苹(ping)果(guo)，途中可能要拐好几(ji)个弯，因此必(bi)须通过(guo)导航技术进行精准定位。

此前，为(wei)了准确找到结节的位置，人们发明了超声气管镜(jing)以及电磁(ci)导航、虚拟导航技术。其中，超声气管镜(jing)能够探查气管结构，电磁(ci)导航和虚拟导航技术则起到辅助定位和引导的作用。但这些技术均存在瓶颈(jing)，比(bi)如较难定位距离气管很远的结节等。

而Ion支气管镜(jing)机器人却能身处(chu)人体气管“迷宫”不迷路(lu)，这是如何做(zuo)到的呢？

顾晔介绍，Ion支气管镜(jing)机器人采(cai)用形变记忆定位法，可通过(guo)光纤形状传感系统感知(zhi)计(ji)算出当前导管的形状和弯曲度。这相当于为(wei)消融肺部结节的穿刺针(zhen)安装了GPS定位导航系统。“有(you)了这个导航系统，在人的呼(hu)吸过(guo)程中，一旦肺部结节位置发生变化(hua)，机器人便可以实时监控‘捕捉’，医生则能够根据屏幕上(shang)的实时图(tu)像，精准锁定结节位置。”顾晔说，此外(wai)，Ion系统还能基于肺部CT图(tu)像对肺部气管进行三维(wei)重建，帮助医生规划最佳手术路(lu)径。

在树状气管里“行稳致远”

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

随着气管、支气管向下分支，肺周支气管形成管腔(qiang)直径逐级变小(xiao)的树状结构，而超过(guo)70%的肺癌结节就隐藏在肺外(wai)周支气管中。导管越细，其可以到达的外(wai)周支气管越多，能筛(shai)查的肺结节比(bi)例越高，可增加活检的到达率。

顾晔介绍，Ion支气管镜(jing)机器人的导管直径达3.5毫米，基本上(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管角度和弯曲度，存在一定局限(xian)性。一方面，由医生手动操控的导管无法深入到支气管更深更远的位置；另一方面，人为(wei)操作无法长时间(jian)保持一个状态(tai)一动不动，因此会使导管出现细微移动。在Ion支气管镜(jing)机器人的辅助下，医生可以通过(guo)操控台的滚轴精准控制导管的前进方向，实现毫米级的移动控制，并且可以在手术中长时间(jian)将导管固定在一个位置上(shang)。

直观复(fu)星医疗器械技术（上(shang)海）有(you)限(xian)公司Ion业务总监上(shang)官泽敏说：“Ion系统由单(dan)个机械臂控制导管通过(guo)牵(qian)拉导管内(nei)的钢丝，来调整导管远端的形状和位置。到达肺部结节后，医生可以把导管位置锁定。”

“手术中，导管弯曲半径要控制在一个合适的范围内(nei)，才能保证不同的器械能够递送进去。”顾晔说，Ion支气管镜(jing)机器人能为(wei)医生标注并数字(zi)化(hua)显示导管的弯曲角度，从而进一步提高医生手术的精准度。

与以往通过(guo)经皮穿刺手术相比(bi)，Ion系统以微创的方式进行，利用人体气管自然的腔(qiang)道更加“丝滑”地进入到人体更深的肺部气道，并精准抵达结节部位，这大大提高了手术的安全性，同时又降低了并发症的发生率，帮助患者在较短时间(jian)内(nei)恢复(fu)，减少了治疗过(guo)程中的不适。“原(yuan)来经皮穿刺手术只能针(zhen)对一侧的肺部进行穿刺，而且会发生气胸。机器人通过(guo)气管通道可以同时针(zhen)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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临床(chuang)应(ying)用仍需探索

业内(nei)专家(jia)表示，未来支气管镜(jing)机器人可以与人工智能技术结合，自动识别(bie)路(lu)径，实现自动化(hua)运行。

作为(wei)一项刚刚落地国内(nei)的技术，支气管镜(jing)机器人还需要结合临床(chuang)做(zuo)进一步的探索研究(jiu)。上(shang)海市肺科医院基于Ion支气管镜(jing)机器人的应(ying)用效果(guo)，围绕亚洲人群的特点，展开了一系列临床(chuang)研究(jiu)，如针(zhen)对肺结节的哪些部位可以进行诊断治疗，成功率能够达到多少，针(zhen)对亚洲人群患者还有(you)哪些改进方向或操作技巧……

此外(wai)，Ion支气管镜(jing)机器人只是应(ying)用于肺结节单(dan)一病种的诊断治疗，未来能否将这项技术结合远程医疗技术用于更多肺部疾病的诊断治疗？目(mu)前，上(shang)海市肺科医院正在联(lian)合产业力量对该款机器人进行技术革新，让(rang)这项成果(guo)能够惠及更多肺部疾病的患者。

文/侯树文 王春（科技日报）

编辑/倪家(jia)宁