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https://www.med.cuhk.edu.hk/press-releases/cuhk-and-eth-zurich-successfully-conduct-world-s-first-in-vivo-teleoperated-magnetic-endoscopy-using-an-animal-model-over-a-distance-of-9-300-km-between-zurich-and-hong-kong
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中大与瑞士苏黎世联邦理工学院联手 全球首次在活体动物成功进行横跨欧亚的远程遥距磁控内窥镜手术

 

香港中文大学(中大)医学院联同瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)全球首次利用猪模型,成功进行遥距磁控内窥镜手术,并取得胃壁活组织。这项跨越9,300公里距离的手术,由分别身处本港手术室的医生负责现场监督,并由身处瑞士苏黎世的专家经控制台遥距操作。研究成果凸显了这项崭新技术的效用和潜力,能为偏远地区的病人争取更快的诊断和手术治理,对缺乏相关医疗专家或服务的地区尤有帮助。研究已於国际期刊《 Advanced Intelligent Systems》发表。

 

ETH Zurich and CU Medicine research team

中大医学院联同瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)全球首次利用猪模型,成功进行遥距磁控内窥镜手术,并取得胃壁活组织。研究团队成员包括中大医学院院长、信兴教育及慈善基金机械人外科教授赵伟仁教授(左二)及外科学系助理教授陈诗珑医生(右二),ETH Zurich机械人与智能系统研究所所长Bradley Nelson教授(左一)及他的团队。

本港医生与瑞士苏黎世专家连线 手术跨越9,300公里距离

 

在遥控系统中,操作员能够透过控制台操作和监察系统,医疗机械人则将操作员的指令转换成手术的实际步骤。两者之间必须由可靠且高速的网络连接。

 

这项研究由中大医学院与苏黎世联邦理工学院联手进行,团队在本港手术室手术台旁边放置了一部伺服器电脑,并透过有线网络连结名为「Navion」的可临床使用便携式磁性导航系统,以及可磁控的内窥镜兼整套机械人系统。在苏黎世的控制台上,操作员透过可提供实时数据传输的网络传输协定「WebSocket」,与位於香港手术室内的机械人系统沟通。

 

整套机械人系统放置在本港「医疗机械人创新技术中心」的混合手术室(Hybrid Operating Room)。该中心是中大在香港特区政府InnoHK资助下成立的研究中心之一,其混合手术室专门为研发新型手术机械人及医疗设备而设,为全亚洲独有的设施。苏黎世联邦理工学院是该中心的海外合作机构之一。

 

Operating from HK

身处香港的陈诗珑医生示范透过控制台遥距操作9,300公里外位於瑞士ETH Zurich的磁控内窥镜手术系统,在胃壁组织模型模拟进行活检,并於电脑萤幕实时监察整个程序。

Operating from ETH Zurich

图中右边电视萤幕显示身在瑞士的ETH Zurich团队遥距操作位於香港「医疗机械人创新技术中心」混合手术室内的磁控内窥镜手术系统,左边的电脑萤幕显示内窥镜在胃部模型内看见的影像。

成功进行内窥镜「后屈」和组织活检 显示系统可媲美标准设备

 

Retroflexion

「后屈」是内窥镜检查成功与否的一项重要指标,因为大幅度屈曲是磁性内窥镜的一大挑战,成功「后屈」反映其克服了操作限制,并能够如标准设备般於体内流畅地移动。

是次研究中,苏黎世的操作员透过当地电脑控制本港手术室内的内窥镜,同时透过视讯监督过程。术后X光影像显示,系统使用的磁控内窥镜能够在猪模型的胃内完成「后屈」(retroflexion)。「后屈」是内窥镜检查成功与否的一项重要指标,因为大幅度屈曲是磁性内窥镜的一大挑战,成功「后屈」反映其克服了操作限制,并能够如标准设备般於体内流畅地移动。此外,团队顺利於是次研究中利用系统取得足够体积的胃壁组织进行活检。

中大医学院外科学系助理教授陈诗珑医生表示:「遥控内窥镜技术除了有助进行跨地域的外科训练和指导外,更可为偏远地区病人提供迅速的诊断和手术护理,缺乏有关外科技术的地区尤其受惠。透过此平台,经训练的护士甚至可在专家遥距指导下执行所需程序。随著内窥镜技术的普及化,全球数以百万计的消化道癌症患者有望能获得更快的诊断和治疗。」

 

苏黎世联邦理工学院机械人与智能系统研究所所长Bradley Nelson教授补充:「我们将继续发掘遥距内窥镜技术的潜能,下一阶段的研究将使用人的胃部进行。我们希望透过进一步研究,继续将相关技术扩展到更多方面,除了癌症筛检的内窥镜检查外,还可应用於消化道的其他器官、神经血管系统,以及进行胎儿手术等。」

 

中大医学院院长、信兴教育及慈善基金机械人外科教授赵伟仁教授总结:「透过建立一个机械人平台网络,遥距手术能够大大提高医疗服务的普及性,促进全球外科专家知识和专业技能的交流合作。今次中大医学院与苏黎世联邦理工学院联合进行的研究,不只为推动医疗技术创新提供了一个合作平台,亦彰显了两所院校的专业实力,将研究转化至临床应用,为病人福祉带来重大贡献。」

 

endoscope

左图展示磁控内窥镜的产品原型,由细小磁铁及小球体相连组成的骨干,让它在磁控下仍然能够大幅度屈曲。右图展示的是磁控内窥镜。

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