新基建时代，医疗设备高度数字化集成是复合手术室发展的必然趋势

王宏超

 北京大学人民医院设备处

现代医院的手术环境集成了复杂的成像和图像引导设备、先进的无菌外科手术一体化技术。现代医院将高效的成像设备、内镜类设备、电生理设备、生命支持类设备等引入到无菌环境中，实现了设备高度先进、技术高度集成、学科高度融合，应运而生的便是打破原有局限的复合手术室。

复合手术室概述

壹

复合手术室(Hybrid Operating)又称杂交手术室，在医学上最早由英国学者Angelini于1996 年提出，当时的情况是结合分期冠状动脉支架植入术和搭桥手术两种医疗技术治疗冠心病。

北京大学人民医院2005年将小型外周血管机(GE OEC9800)引入手术室，以完成各类结合开放和介入治疗的外周血管手术，成为国内最早将现有手术室改造成为复合手术室的医疗机构之一。

继此，在我国各地，复合手术室建设数量呈现快速增长趋势，其中以数字血管造影(DSA)设备为成像主体设备的相对比较多，另外一些以MR、CT、医用直线加速器设备相复合为主体的复合手术室也相继出现。

相较之下，国外复合手术室的理论和实践起步早于国内，其复合手术室的建设也取得了显著进步。

国外医疗公司借助自身在微创技术和手术导航以及设备控制等领域的优势，纷纷开发出具有自身优势的数字化复合手术室。

有数据显示，以美国加州大学洛杉矶分校于2007年新建的里根总统纪念医院医院为代表兴建的数字化复合手术室，全美已非常普遍。这些利用不同类型影像造影设备和技术的整合实例，为我国各级医院构建复合手术室提供了很好的参考。

医学科技配合临床需求不断进步并融合

贰

我国复合手术室的发展可谓快速，然而这种学科高度融合的手术室技术的发展依赖于医学工程学和医疗装备的进步，可以说，复合手术室的未来对医学科技的进步是一种机遇和挑战。

纵观复合手术室的出现及发展，最早完成的复合手术出现了，介入治疗是无论患者或是医生的共同诉求，由原先的开放到相对封闭，由大切口变成经皮，其让微创化治疗成为现实。

然而，在微创治疗中，图像引导可谓至关重要，这就需要高科技的成像设备，尤其是成像技术迅速发展，集成三维旋转血管造影，计算机断层扫描功能，血管内超声，经食道三维超声心动图，磁共振成像等技术，已成功地进入手术室，可以方便地配合整个手术过程。

其实时性、高清晰度、智能化图像处理方法和图像集成技术，实现了术中成像。从DSA、CT发展到MRI术中成像技术，改变了过去只能在术前或术后成像的状况，不仅能方便地进行术前规划，选择最佳的手术策略，还可进行术后评价。

除此以外，还出现了精密立体定位技术可精确定位手术对象；精密生命体征监测技术对神经、大脑和脊椎的生理进行精密监测；治疗内镜手术技术经人体自然管腔内镜治疗手术融入内镜手术室。

麻醉气体监测(AGM)，双谱指数系统“测量”知觉深度(BIS)在麻醉监控领域带来了革命性的变化，确保患者整个手术过程的安全。

与此同时，在手术室的发展过程中数字化集成度高，介入手术器械的灵巧化，已经出现的手术机器人进入复合手术室的情况，智能化的人体模型和手术模拟系统，都充分体现出高新的临床装备技术成为了促进复合手术室不断进步的动力源泉。在愈发尖端的技术推动下，手术室建设在不断进步，然而这种发展方向是顺应临床中不断出现的各种需求。

目前，复合手术已经扩展到各个临床科室，用来解决单纯开放手术或介入手术无法解决的病症。

复合手术室中设备复合的探讨

叁

01

先进的医疗设备逐步进入手术室

从工程技术角度来考虑复合手术室的配置问题，是需要将室内所有不同的设备、器械之间整合并与医护人员形成了一起互相协调工作，达成更佳的治疗效果，提升医疗效率。

根据所要完成的手术类型考虑所要引入的成像设备，最常见的成像设备是大型的DSA血管造影机和中小型的移动式C臂血管造影机。中小型C臂因为球管有限的功率影响了成像质量，影像增强器的视野小于平板探测器系统，以及冷却系统容易过热报警，因此，较不适合复杂的心血管手术（见表1）。

表1 目前市场上几种主流血管造影机性能比较

由于适合多设备、多团队合作，我国现有的众多复合手术室将DSA视为手术室的核心工作平台，可以实时采集、储存及处理各种血管造影图像，各个医院的复合手术室只需要根据不同的手术类型和固有硬件配备来进行DSA系统的选型。

与此同时，根据手术成像需求的不同，大型成像仪器如CT、磁共振也被要求引入到复合手术室中，最典型神经外科中的成像主要是依靠CT和MRI等医学影像为基础，实现数字化手术导航或采用术中磁共振和术中CT进行定位及评估手术效果。

利用复合手术室可将定位技术、神经介入与外科结合起来进行手术，如经导管技术切除畸形血管术等。这其中有中国人民解放军总医院第一医学中心与SIEMENS公司合作落成的术中CT复合手术室，并顺利应用于创伤骨科等不同类型的手术，包括术中磁共振技术也适时的进入神经科等的手术中。

与此同时，在手术室的发展过程中数字化集成度高，介入手术器械的灵巧化，手术机器人也早已进入手术室，智能化的人体模型和手术模拟系统，都充分体现出高新的临床装备技术，成为了促进复合手术室不断进步的动力源泉。

可以在磁共振室内无障碍进行患者体征监护的监护仪也早已进入医院放射科并投入使用。这些高科技医疗装备的融合，无不为建成更加适应各种类型手术的复合手术室提供了可行的条件。

02

各种设备的配合及应用

各类先进设备的复合中面临的问题也必须重视。在以血管造影系统为平台的复合手术室中，往往还需要配备有监护、麻醉、超声、电生理、体外循环以及手术摄像转播等系统，所以各类设备的布局要适合整个手术室的物理空间，以达到协调统一的配合来适应整个手术团队开展手术。通过综合考量国内一些典型的复合手术室的解决方案，可以根据其手术结果来判断其手术室设备复合的情况。

近年来，南京军区南京总医院心胸外科成功应用高分辨率CT(西门子)定位肺小结节，穿刺置入血管栓塞弹簧圈(库克)后，在DSA(飞利浦FD20)引导下行胸腔镜肺小结节楔形切除术，收到了不错的效果。可以说这种应用复合手术室进行的微创手术，高效、准确切除病灶，并有效缩短手术及住院时间，减少并发症，提高肺小结节的诊断率，同时根治切除。

此外，广州某医院开展了一项针对无法采用根治术的胰腺癌患者，实施CT引导下的氩氦刀冷冻技术胰腺癌冷冻消融术和腹腔神经丛阻滞术。这类手术全程在CT引导下，精确定位，结合了氩氦刀冷冻技术，针对肿瘤于胰腺的不同部位(位置无影响)实施冷冻手术，并在术后有效缓解胰腺癌患者癌性腹痛，提高患者的生活质量。

福建某医院应用其DSA复合手术室完成了一例脑血管畸形（脑血管瘤）切除术，术前在手术室里精确定位畸形部位，术中引导畸形血管切除，术后造影检查是否手术完整，全程由血管造影机，高注，射线防护设备，数字化摄影及传输系统及各类手术器械，吊塔，无菌环境的高度配合，实现了灯、床、塔及血管机的结合，以最小的创伤，术后愈合快、缩短住院时间，让患者获得最大的利益，体现了外科手术器械和介入治疗技术和设备良好的结合。

时至今日，国内广泛应用各类设备复合并结合多种术式成功完成一站式手术的案例已不胜枚举，然而各类设备的引入时需要注意的问题也要引起医院的重视。

03

聚焦复杂设备的引入

国内以DSA设备为主体成像设备的复合手术室已较为常见，DSA设备引入至手术室需要具备的条件也已较为成熟。与此同时，根据手术成像需求的不同，大型成像仪器如CT、MRI也被要求引入到复合手术室中，最典型神经外科中的成像主要是依靠CT和MRI等医学影像为基础，实现数字化手术导航或采用术中MR和术中CT进行定位及评估手术效果。利用复合手术室可将定位技术、神经介入与外科结合起来进行手术，如经导管技术切除畸形血管术等。

在CT和MRI复合手术室的建设中，设备考量因素相对较为复杂，主要考虑空间、电气、承重、振动、湿度、海拔、电磁干扰、空气质量和照明条件等的情况。另外MRI还要考虑失超管安置，射频屏蔽和上下水的要求，其前期场地的准备要相当周密。

总之需要规划合理的空间条件，严格按照合理的无菌洁净环境及射线防护的要求，预先考虑手术室中DSA，CT、MRI、手术灯、手术床、吊塔及常规手术室中的各类辅助手术设备，如监护仪、高频电刀、体外循环机、高压注射器等的电路、气路、水路、医疗管道以及网络的配置。根据功能定位的构想，给予手术室一定的发展升级空间。

针对复合手术室设备引入时有较大困难的磁共振成像设备进行的讨论，相信在现有诸多复合手术室的成像设备的引入时，磁共振由于其清晰度和无射线伤害等优势，术中MRI手术室的建设最值得关注且需要注意的问题相对较多。

关注国内外医院在建立磁共振手术室的经验，其有很多值得总结和借鉴。这里指出的是美国哈佛医学院附属医院(波士顿市的Brigham and Women's医院)的磁共振手术室，采用了一种开放型磁共振仪，可以使医生直接与患者身旁，借助于相互关联的MR图像引导，实现介入治疗过程。

由于这种方法在病变定位、决定病变边缘方面有高的精确性，且无需患者转移，使手术处理达到最佳，故这类手术的方法首先在神经外科中得到应用。与此相对比我国主要采用的是磁体移动式或手术床移动式封闭式核磁术中成像的手术室。

哈佛医学院的这种手术室解决了相关手术器具、手术诊疗床、麻醉以及生理监测等一系列的与磁共振相适应的问题。如手术器具在操作过程中对磁体成像不会造成干扰等，但成像仪磁体场强为0.5T，故具体的实际临床应用效果和手术效果还有待进一步讨论，但相信这种手术室还在不断改进当中，由此可见我国磁共振手术室在建立方面尚属起步阶段，对各种引入磁共振手术室的经验都应该不断借鉴。

展望

肆

目前国内不乏拥有数十间甚至上百间手术室的医疗机构，然而这些手术室中更多的是住院手术室。在复合手术室这种集合多学科，可以开展诸如介入微创治疗手术的产品诞生后，门诊手术(日间手术)会得到更好的发展(门诊手术并不代表是简单的小手术)，其可以有效缩短患者住院时间，减低住院感染风险，有效把控医院的经济效益。

据统计，在发达国家中手术患者一半是进行门诊手术。美国大型综合医院中门诊手术量已达到65%。在这种发展趋势下，预计复合手术室会在近年得到更好的发展前景。从设备厂商的角度考虑，为了适应复合手术室的发展建设，与其相适应的医疗设备会受到重视，并可以断言在不远的将来会不断被设计出来，当然这还需要医院和医疗设备厂商的良好配合。

事实上，复合手术室各类临床需求的设备还存在很多不足和需要改进的地方。对于工程界的人们来说，认清发展的趋势而不去适应其做出改变，必将被其他业界中跟随潮流的精英们所淘汰，因为随着复合手术室对传统手术的一次革新的到来，对于临床工程界来说，虽然面临挑战，但同样是一种发展的机遇。

参考文献略

作者简介

王宏超

北京大学人民医院设备处

2006年进入首都医科大学生物医学工程专业就读，2010年毕业后在北京大学人民医院设备处担任技术工程师。

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