医工融合创“新机”，水刀手术机器人登陆CCTV-2中国经济大讲堂

水刀技术最早应用在工业领域。从上世纪的60年代开始，在制造业的精密加工当中，通过超高压技术，可以把水加工为最锋利的刀。由于水刀技术这种无热精准切割的特点，上世纪80年代，它就被正式的引入到了医学领域而且应用到临床。

泌尿外科最常见的手术，其中之一是老年前列腺增生的手术。手术的时候，膀胱和前列腺部尿道里充满液体，我们这个高速的水射流喷射出来，在液体当中出现速度和压强的骤变，这个时候会形成大量的微小气泡，聚集在一起，就是我们图上高速摄像机拍到的气团。这些气泡在崩溃的时候，就会产生巨大的局部压力变化，释放的能量用来切割或者破碎软组织。

我们通过对不同强度材料的仿真计算、试制和测试，最终采用了抗拉强度在三百兆帕以上的一种硬质合金和非常坚硬的矿石。至此一枚细微喷嘴的设计，汇聚了顶尖的医学专家、流体力学专家、仿真专家、制造专家以及材料专家。经过无数次的尝试和设计，团队终于制造出了满足要求的射流管路和喷嘴。

通过前期的这些探索和攻关，我们和工程师团队最终研发出了一套能够容纳复合管路的超细器械。尽管容纳了这么多的器械，它的直径仍然比我们现在的经尿道操作的激光或者电切的设备还要细10%。不要小看这10%，就是因为有这10%，绝大部分原本需要尿道扩张才能进镜的患者免去了扩张带来的痛苦，减少了对于尿道损伤的机会，避免了术后的尿道狭窄。

每个病人的前列腺形态和大小都是不一样的，怎么去适应病人个体情况进行一个精准的手术规划，是非常重要的。水刀机器人相当于有一个透视眼，能够清晰地看到手术区域在超声上面的每一个细节，然后进而进行一个准确的规划，这应该说是一个全球首创的发明。整个操作过程是机器人根据医生在影像上的规划，在精准的位置上，按照规划来定量切除，而且同时还要自动吸走切除过程当中产生的液体和组织残渣，保证膀胱内的水量平衡。而在靠近前列腺尖部的区域呢，因为增生腺体在这个部位是逐渐减少的，而且这个部位还有射精管的开口和尿道外括约肌，这两个关键位置对病人术后的射精功能和尿控功能都非常重要。我们设计了一种特殊的切除方式，切除的区域就像蝴蝶的两个翅膀，能够充分避让精阜和括约肌，这种切除方式既充分的去除了腺体，又达到了保护功能的效果。

水刀手术机器人，是一个医工结合创新非常好的例子。它的目的并不仅仅是技术的突破，其实这种医工结合带来的新的东西更多的还是对于病人临床的获益。通过智能化、数字化、个性化，推动我们前行的三大支柱，更好的将医疗科技成果转换成临床应用，能够确保未来的诊治方案更加的精准，并发症更少，更加的标准化，可以让每一位病人更加的获益。