世界卫生组织估计，全球每年有1790万人因心血管疾病死亡。
许多心血管疾病患者依赖手术治疗，而手术通常需要影像技术进行引导。
卫生系统正日益关注机器人技术在这一领域的应用。
伦敦帝国理工学院正在研发一种机器人系统，帮助外科医生完成这些精细的手术。
心血管疾病（CVD）对世界各地的人群产生了重大影响。它累及心脏和血管，是全球范围内导致死亡人数最多的病因。
许多人需要通过手术治疗疾病，因此我们依赖手术方法既有效又安全，这对临床医生和患者都至关重要。这类治疗要求高度精准，通常需要影像技术进行引导。然而，这些方法仍非万无一失。临床医生需要穿着沉重的含铅防辐射围裙，加之影像不够清晰，仍有很大的改进空间。
卫生系统正日益借助机器人技术解决人类无法独自攻克的难题。在我们开展的一些开创性研究中，哈姆林中心，博士后研究助理穆罕默德·阿卜杜勒阿齐兹（Mohamed Abdelaziz）参与研发了一种机器人平台，有助于改善心血管疾病的治疗。该平台使外科医生在手术室中切开时能够保持精准，为患者提供更安全的护理，并减少X射线辐射暴露。
我们与穆罕默德进行了交流，以进一步了解该机器人平台。
心血管疾病在全球范围内的影响如何？
心血管疾病包括冠心病、深静脉血栓形成和肺栓塞等病症。根据世界卫生组织的数据，全球有1790万人因心血管疾病死亡。因此，心血管疾病是全球头号死因，堪称“头号杀手”。心血管疾病导致的死亡大多由心脏病发作和中风引起。
心血管疾病通常如何治疗？
心血管疾病主要通过一种称为血管内介入的手术进行治疗。在这类手术中，临床医生实施微创手术，切开极小的切口，并通过这些切口将简单器械送入血管。他们处理血管内堵塞的区域，这些堵塞会引发中风或其他病症。
小切口意味着患者恢复更快。传统上，患者需要接受开放式手术，即切开身体，外科医生在体内进行操作。这种大型手术的恢复过程较为漫长。
您的研究目标是什么？
我的目标是开发一种机器人系统，协助外科医生完成这些手术。此类手术通常借助影像技术，使临床医生能够看清医疗器械相对于患者身体的位置。外科医生需要能够“透视”患者身体，因此会使用X射线或荧光透视，后者可提供实时连续图像。
长期以来，临床医生因长期暴露于X射线的高剂量辐射中而健康受损，这可能影响其长期健康。我们解决这一问题的思路是开发一种“主从式遥控机械臂”机器人系统。在该系统中，临床医生位于X射线室外，操控“主”设备，而手术室内的“遥控机械臂”则模仿临床医生的动作并完成手术。
如此一来，临床医生便可在房间、建筑乃至国家之外实施手术。
您的机器人平台如何运作？
我们希望开发一种适用于多种影像技术的系统，包括不使用辐射的技术。其中之一是磁共振成像（MRI）。MRI具有提供无辐射成像的独特能力。此外，MRI还能在同一次介入中兼顾诊断、治疗以及治疗效果的早期评估。
我们的机器人平台采用压缩空气实现操作，因为这不会影响对MRI至关重要的磁场，也不会影响成像质量。同时，整个机器人由塑料制成，因此与MRI兼容。遥控机械臂位于手术室内，因此不会被MRI的磁体吸引。
与传统治疗方法相比，使用机器人平台的主要优势是什么？
临床医生通常需穿着沉重笨重的含铅防护服进入X射线环境。您可以想象他们肩上承受的负担。由于临床医生在房间外操作，该平台无需他们穿着防护服。
我们的系统还使临床医生能够获得触觉反馈，即触感，并通过影像了解手术器械相对于血管的位置。
临床医生通常在插入这些器械时，所获得的反馈不足以判断器械是否触碰到血管。因此，如果用力过大，存在撕裂或损伤血管的风险。触觉反馈使临床医生能够感受到与其施力方向相反的阻力，从而防止此类失误。因此，该平台应当对患者而言安全得多。
您的研究目前处于哪个阶段？
我们已完成一项用户研究和一项临床前动物研究，在研究中评估了不同专业水平的临床医生分别以手动和机器人方式完成手术的情况。这些实验比较了多项参数，例如完成任务所需时间、任务成功率，以及临床医生作用于解剖结构的力。目前，我们计划在MRI条件下开展进一步的临床前测试，以发挥其独特优势。
您对该机器人平台有何期望？
我希望它能够实现转化应用。我希望临床医生能够使用它，并让患者切实感受到改变。医疗设备从功能性原型发展为获得商业批准的产品，并非易事。尽管这一过程漫长，但也十分有意思。您会学到很多东西——我是一名工程师，但我与临床医生打交道，并从他们身上学到了许多知识。
