機(jī)器人植發(fā)系統(tǒng)的臨床應(yīng)用進(jìn)展

朱逸飛，楊 凱，林盡染，劉慶梅，吳文育,,3*

（1.復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院皮膚科，上海，200040；2.上海市靜安區(qū)中心醫(yī)院皮膚科，上海，200040；3.復(fù)旦大學(xué)工程與應(yīng)用技術(shù)研究院，上海，200433）

自體毛發(fā)移植術(shù)，簡(jiǎn)稱植發(fā)，是將自體供區(qū)毛囊提取，然后移植到需要植發(fā)部位的手術(shù)技術(shù)。目前的主流手術(shù)方式有頭皮條切取技術(shù)（Follicular unit transplantation，F(xiàn)UT）、毛囊單位鉆取技術(shù)（Follicular unit excision，F(xiàn)UE），以及基于FUE的機(jī)器人植發(fā)技術(shù)。相較于FUT，F(xiàn)UE具有創(chuàng)傷小，瘢痕隱蔽，傷口愈合快的優(yōu)勢(shì)，逐漸成為當(dāng)下或者和醫(yī)生的首選。近年來(lái)，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人工智能的發(fā)展，機(jī)器人植發(fā)技術(shù)憑借其操作便捷、學(xué)習(xí)曲線短的優(yōu)勢(shì)受到醫(yī)生和患者的關(guān)注。

1 關(guān)鍵技術(shù)與優(yōu)勢(shì)

最早的機(jī)器人植發(fā)系統(tǒng)是由Restoration Robotics公司研發(fā)的ARTAS系統(tǒng)，于2011年4月份獲得FDA認(rèn)證。ARTAS植發(fā)機(jī)器人基于FUE手術(shù)損傷小，可自動(dòng)化、智能化、精確高速進(jìn)行毛發(fā)移植手術(shù)，避免了不同醫(yī)師之間由于經(jīng)驗(yàn)不同而導(dǎo)致的手術(shù)效果差異，而且安全性高，得到了醫(yī)師和患者的認(rèn)可。ARTAS植發(fā)機(jī)器人擁有一系列關(guān)鍵技術(shù)來(lái)確保其操作的安全性和精確性，以及患者的舒適性。雙攝像機(jī)成像，經(jīng)人工智能處理，可實(shí)時(shí)評(píng)估毛囊數(shù)量與分布情況，精確分析毛囊方向與角度，自動(dòng)挑選優(yōu)質(zhì)毛囊，自主避開(kāi)毛發(fā)稀疏部位，實(shí)時(shí)為多關(guān)節(jié)機(jī)械臂提供活動(dòng)指引。應(yīng)用了供區(qū)頭皮張緊器，相對(duì)FUE使用腫脹麻醉更少。雙針系統(tǒng)（內(nèi)針為銳針，有刻度，可穿破表皮；外針為鈍針，旋轉(zhuǎn)切割用于分離毛囊）可降低毛囊橫切率，便于評(píng)估穿刺深度，可隨時(shí)分別調(diào)整內(nèi)外針的深度、穿刺角度。出于安全角度，壓力感應(yīng)系統(tǒng)和多處緊急停止按鈕設(shè)計(jì)可觸發(fā)自動(dòng)停止操作，確保安全性。交互式界面設(shè)計(jì)大大增強(qiáng)了便捷性和可操作性。

2 歷史發(fā)展

從2011年的ARTAS 4X開(kāi)始，Restoration Robotics公司以接近每年1代的速度一直進(jìn)行迭代更新，其中，ARTAS 8X于2016年9月26日獲得了我國(guó)國(guó)家藥品監(jiān)督管理局（National Medical Products Administration，NMPA）的批準(zhǔn)，其適應(yīng)范圍為：分離枕部毛囊單位，輔助醫(yī)生在植發(fā)過(guò)程中提取毛囊，限于雄激素性禿發(fā)的黑色或棕色直發(fā)男性。目前國(guó)內(nèi)已有多家醫(yī)療機(jī)構(gòu)購(gòu)置了該型號(hào)機(jī)器人植發(fā)系統(tǒng)。目前ARTAS植發(fā)機(jī)器人已更新到iX型號(hào)，相較于ARTAS 8X，毛囊提取速度提高約20%，使用了更大的頭皮張緊器，以及更先進(jìn)的智能算法，可以顯著縮短手術(shù)時(shí)間。

現(xiàn)今的機(jī)器人植發(fā)系統(tǒng)除了ARTAS植發(fā)機(jī)器人之外，還有HARRTS（Human Assisted Rapid Robotic Transplant System）。HARRTS提供了冷存罐以臨時(shí)儲(chǔ)存毛囊和專用的毛囊植入器，可以保證更高的毛囊存活率并減少術(shù)中不必要的創(chuàng)傷。

3 臨床應(yīng)用

ARTAS植發(fā)機(jī)器人是毛發(fā)移植領(lǐng)域的重大突破。Rose等[1]總結(jié)了ARTAS植發(fā)機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)，包括不會(huì)遺留線性瘢痕、創(chuàng)傷小、恢復(fù)快；對(duì)于醫(yī)師來(lái)講學(xué)習(xí)曲線短，不會(huì)疲勞，橫切率不高，可以節(jié)約人力成本。適合于可以接受剃發(fā)、頭發(fā)顏色為黑色或棕色、直發(fā)、能靜坐較長(zhǎng)時(shí)間（45-120分鐘）、拒絕在頭皮留下線性瘢痕的患者[2]。

針對(duì)ARTAS植發(fā)機(jī)器人，國(guó)外已開(kāi)展了多項(xiàng)臨床應(yīng)用研究。Harris[3]和Rose[4]分別在2013年和2014年介紹了ARTAS植發(fā)機(jī)器人操作流程，以及術(shù)中需要注意的細(xì)節(jié)。毛囊提取方面，Avram[5]分析了20例采用ARTAS植發(fā)機(jī)器人植發(fā)的患者，發(fā)現(xiàn)其平均橫切率為6.6%。Shin[6]收集了22例接受ARTAS植發(fā)機(jī)器人手術(shù)的韓國(guó)患者，統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)橫切率為4.91%2.9%，其中雙發(fā)株毛囊單位比例為44.1%，三發(fā)株毛囊單位占到了31.9%，指出ARTAS植發(fā)機(jī)器人橫切率不高，而且可以有效地提取多發(fā)株毛囊單位的毛發(fā)，會(huì)有更好的手術(shù)效果。Bernstein[7]于2016年對(duì)24例接受ARTAS植發(fā)機(jī)器人手術(shù)的患者進(jìn)行分析，對(duì)比機(jī)器隨機(jī)自動(dòng)提取與人工干預(yù)選擇提取，發(fā)現(xiàn)人工干預(yù)選擇時(shí)可以獲得更多的多發(fā)株毛囊單位，這對(duì)患者來(lái)說(shuō)植發(fā)效果會(huì)更好。Bicknell[8]分析了3例接受ARTAS植發(fā)機(jī)器人植發(fā)患者，發(fā)現(xiàn)在提取過(guò)程中有部分毛囊會(huì)被負(fù)壓抽吸至毛囊收集瓶，統(tǒng)計(jì)顯示ARTAS提取毛囊的缺失率為5.8%，納入所有被負(fù)壓抽吸走的毛囊后統(tǒng)一計(jì)數(shù)，發(fā)現(xiàn)毛囊缺失率為2.4%。

機(jī)器人植發(fā)系統(tǒng)也可用于大數(shù)量毛囊單位（每次2000毛囊單位以上）的提取。Pereira[9]對(duì)1年內(nèi)使用ARTAS植發(fā)的157名患者進(jìn)行研究，其中67%的患者移植數(shù)量不少于2000單位，作者根據(jù)術(shù)前術(shù)后的臨床照片對(duì)比發(fā)現(xiàn)患者臨床效果良好，證明了ARTAS植發(fā)機(jī)器人在大量植發(fā)（大于2000單位）當(dāng)中的安全性和可行性。

使用ARTAS植發(fā)機(jī)器人進(jìn)行毛發(fā)移植手術(shù)的并發(fā)癥與FUE類似，包括毛囊炎、術(shù)后休止期脫發(fā)、頭皮感覺(jué)遲鈍、麻木等情況，予以對(duì)癥治療或者隨訪即可[4]。

4 展 望

ARTAS植發(fā)機(jī)器人也有其不足之處。對(duì)于特殊部位的毛發(fā)ARTAS識(shí)別會(huì)比較困難，比如發(fā)流變化方向比較大的區(qū)域；耳上區(qū)域等部位的毛囊因?yàn)槠涿缮L(zhǎng)角度比較貼合頭皮，橫切率較高；靠近瘢痕位置的毛囊，因其生長(zhǎng)方向與頭皮質(zhì)地的變化，橫切率也較高。對(duì)于白發(fā)或者金發(fā)患者，尚可通過(guò)染成黑發(fā)來(lái)規(guī)避ARTAS植發(fā)機(jī)器人的圖像識(shí)別問(wèn)題，但是對(duì)于卷發(fā)患者，ARTAS植發(fā)機(jī)器人暫時(shí)也無(wú)能為力。提取過(guò)程中部分患者可能會(huì)有幽閉恐懼癥，對(duì)于較多數(shù)量的毛囊單位移植，即使現(xiàn)在提取速度已經(jīng)很快，部分患者仍會(huì)有疲勞感。還需要擔(dān)心ARTAS植發(fā)機(jī)器人其硬件或者軟件故障。此外，其較昂貴的手術(shù)費(fèi)用，也是暫未能夠在我國(guó)大面積推廣的原因之一[5,9-12]。

毫無(wú)疑問(wèn)，盡管機(jī)器人植發(fā)系統(tǒng)代表了現(xiàn)代毛發(fā)移植手術(shù)領(lǐng)域最先進(jìn)的技術(shù)，但仍不能替代醫(yī)師對(duì)毛發(fā)疾病做出正確診斷及制定合理治療方案。另外，人工智能機(jī)器人的法律責(zé)任問(wèn)題值得關(guān)注。雖然目前尚無(wú)由于ARTAS植發(fā)機(jī)器人引起醫(yī)療事故的報(bào)道，但是不代表其不存在醫(yī)療事故風(fēng)險(xiǎn)。而在出現(xiàn)醫(yī)療事故時(shí)責(zé)任如何界定，目前仍然沒(méi)有先例和定論。盡管可以期待機(jī)器人植發(fā)技術(shù)會(huì)越來(lái)越先進(jìn)和智能，但其始終需要有經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)師在旁邊隨時(shí)準(zhǔn)備，在機(jī)械出現(xiàn)故障或者出現(xiàn)其他特殊情況時(shí)可以及時(shí)介入，避免患者受到傷害，必要時(shí)選擇其他方式完成手術(shù)。

我國(guó)作為制造業(yè)大國(guó)，但目前在高端診療設(shè)備制造方面與發(fā)達(dá)國(guó)家還是有較大差距。在政策方面國(guó)家已經(jīng)提出中國(guó)制造2025的宏偉構(gòu)想，國(guó)內(nèi)已開(kāi)展機(jī)器人植發(fā)系統(tǒng)的研發(fā)。相信不久的將來(lái)，更符合中國(guó)患者毛發(fā)特點(diǎn)的機(jī)器人植發(fā)系統(tǒng)將應(yīng)用到臨床治療中，未來(lái)可期。