外科新時代ccs視覺思維機器人外科的創(chuàng)新之源

1、“視覺思維”機器人外科的創(chuàng)新之源,周寧新火箭軍總醫(yī)院肝膽胃腸病研究所2016年第9屆CCS年會及第4屆機器人外科醫(yī)師委員會年會,傳承是時間與生命的契合,1982年與黃志強教授在重慶,2013年與黃志強院士在北京,黃老的手術意境,“意境”是指藝術創(chuàng)造所達到的一種能令人感悟無窮卻又難以言傳的境界,,藝術教育成就科技水平,1957年10月4日前蘇聯(lián)成功發(fā)射人造衛(wèi)星，在美國引起強烈震撼，認為空中技術落后于蘇聯(lián)究其原因在于教育，培養(yǎng)的人才缺

2、少人文和藝術方面的素質。從1970年代起，在以哈佛、麻省理工、哥倫比亞等大學為代表的高等學校率先要求本科學生要用四分之一以上的時間學習藝術和人文科學。1994年，美國通過了《2000年目標美國教育法》，規(guī)定了藝術教育是基礎教育的核心學科。這是美國在世界范圍內(nèi)首次以法律的形式將藝術教育提到空前重要的地位。教育要“少一點功利，多一些探索自然的興趣” ——愛因斯坦,1961年4月12日，尤里·加加林乘“東方號”宇宙飛船人類歷

3、史上首次登上太空,外科學是科學與藝術的融合,美術的本質就是繪畫------寫生就是創(chuàng)作,外科的本質就是手術------手術就是創(chuàng)作,外科技藝源于解剖認知,從局部解剖學訓練到外科手術是每個外科醫(yī)師的必由之路,手術本身是外科醫(yī)師視覺思維的訓練過程,開放手術的經(jīng)驗（觸覺記憶）是機器人手術觸覺缺失的重要補償,例1：肝膽管結石三次手術 女36y,例1：右后支肝管切除,例2：肝總管損傷炎性狹窄再手術直接吻合 女47y，術后5月,例3：肝門部膽管

4、狹窄利用肝圓韌帶擴大成型術 女48y，LC術后2月,例4：膽腸吻合拆除利用原空腸壁肝門膽管擴大成型術 女38y，LC膽腸吻合4月,例5：胰頭囊腺癌手術切除男53y,例5：外科醫(yī)師得天獨厚的大體病理學知識的積累,胰頭部囊內(nèi)粘液,胰頭部囊腔切面,外科醫(yī)師職業(yè)自然的視覺化思維,開放與腔鏡手術醫(yī)師的視覺差異,術野暴露依靠牽拉切口空間傳統(tǒng)術式手控能力強大優(yōu)勢的視覺+觸覺定位能力,術野暴露依靠內(nèi)鏡視角空間探觀區(qū)域大于實時操控力無觸覺的微觀

5、視覺與意象,不同資歷外科醫(yī)師的視覺意象,“由技入道”外科醫(yī)師意境升華,利用膽囊架橋的膽道生理重建術（肝門部膽管癌切除術）,術前,術后,,,,,,,,,,,,,例6：肝門膽管癌局部切除膽囊架橋膽道重建術后生存8年 男79y,利用“格式塔”視知覺模式定位,通過腸蠕動確定十二指腸殘端,游離十二指腸殘端其后切開膽管,,,,,,,例7：利用腸蠕動糾正膽總管定位錯誤進入正確間隙男56y （典型的“格式塔”視覺思維）,鏡下極難定位尋找的膽總管,

6、正常膽總管橫切位置,異常肝門右旋位膽管壁增厚且空虛,,,,,,,,,,,,,,例8：復雜多次膽道手術依靠全視覺下探尋膽總管的方法 女42y,受視覺啟發(fā)后的膽總管十二指腸吻合改良新術式設計,新設計吻合方式,膽與腸壁吻合口比例,傳統(tǒng)吻合方式,例9：膽總管十二指腸吻合術式改進設計減少術后膽道返流感染男71y,例10：膽總管內(nèi)放置金屬支架9年后取出 女56y,例11：膽總管下端癌放置金屬支架三月后 男72y,機器人外科在肝門部膽管

7、腫瘤診療中的優(yōu)勢明顯（1）,例12：肝門部硬化性膽管炎，女52y，手術日期：2010-01-28,機器人外科在肝門部膽管腫瘤診療中的優(yōu)勢明顯（2）,例13：肝門部膽管癌，男58y，手術日期：2009-09-04,人類是在極端的器官局限中勞作,人類感觀真正能夠獲取的信息量僅占實現(xiàn)海量信息的百萬分之一,而且我們的眼睛還會常常被欺騙！,“視覺思維”概念的由來,“視覺思維”是由美國哈佛大學心理學教授Rudolf Amheim于1968年在Vis

8、ual Thinking一書中提出的書中不僅闡述了視知覺的理性功能問題，還提出了“視覺意象”（Visual Image）在創(chuàng)新思維中的重要作用與意義視覺思維理論已被應用在藝術、心理與教育等領域,創(chuàng)造性工作的思維特征,20世紀中全美著名數(shù)學家的一次問卷調(diào)查：在自己的創(chuàng)造性工作中使用何種類型的思維？結論是：大多數(shù)數(shù)學家的心理畫面是視覺型和動覺型的。——Rudolf Amheim,“一切知覺中都包含著思維，一切推理中都包含著直

9、覺，一切觀察中都包含著創(chuàng)造?！?觀察是一種具有計劃性、目的性和持久性的認識活動,“我沒有突出的理解力，也沒有過人的機智。只有在觀察那些稍縱即逝的事物并對其進行精細描述的能力上，我可能在眾人之上?！薄_爾文達爾文堅持20多年記觀察日記，終于寫出《物種起源》。,邏輯：能幫我們證明而發(fā)現(xiàn)：卻必須依靠直覺,愛因斯坦：真正可貴的因素是直覺。直覺思維是指不受某種固定的邏輯規(guī)則約束而直接領悟事物本質的一種思維形式。,“直覺”源自早已沉積在內(nèi)

10、心深處的知識、情感和洞見,“視覺思維”理論源于“格式塔”心理學,“格式塔”是德文Gestalt的譯音，英文譯為Form（形式）或Shape（形狀），均未能表達其準確含義。中文譯為“完形”，心理學較接近原意?！案袷剿毙睦韺W20世紀初由麥克斯·韋特海黙（M. Wertheimer）創(chuàng)立，突破了知覺與思維之間的嚴格界限，認為人在視知覺過程中，總會自然而然地將對觀察物的經(jīng)驗與印象加入，以求觀察物的結構完整或完形的特點。,圖示：杯子

11、口的圓形在觀察者的印象中也一定是圓形的，他就會在腦中自然完整所見圖形,創(chuàng)造性思維離不開的“視覺意象”,意象理論在中國起源很早，《周易·系辭》已有“觀物取象”、“立象以盡意”之說。原本是用來記錄天地萬物及其變化規(guī)律的，后來發(fā)展到歷史、哲學范疇。詩學借用并引申之。這種創(chuàng)造意象的能力，永遠是詩人的標志。黑格爾關于藝術的定義：“藝術的內(nèi)容就是理念（意），藝術的形式就是訴諸感官的形象（象），藝術要把這兩個方面調(diào)和成為一種自由的統(tǒng)一

12、的整體?！?創(chuàng)造性思維離不開的“視覺意象”,意象不是我們所見物體的單純復制成象，而是經(jīng)過抽象思維及情感融入后對物體與物體之間本質的認識與感悟的物象。因此，視覺意象是視覺感性與理性思維融生的一種聚合物象。如中國古人以為：意是內(nèi)在的抽象的心意，象是外在的具體的物象；意源于內(nèi)心并借助于象來表達，象其實是意的寄托物。,視覺思維訓練,美國斯坦福大學R.H. McKim認為視覺思維是借助三種視覺意象進行的：觀看—人們所看到的意象想象—用心靈之

13、窗想象所看到的意象構繪—隨意畫成的東西，即組合與創(chuàng)繪,圖解是視覺思維的一種工具,“沒有圖形就沒有思考” ——笛卡爾（創(chuàng)造三維坐標的人）,1619年，23歲的笛卡爾沉迷在畫圖、計算和思考之中，探索幾何與代數(shù)的本質聯(lián)系，這是數(shù)學史上的一次重大變革--解析幾何思想的萌生。,圖解可從整體把握問題并創(chuàng)造地思索問題,圖解的功能：使構想一目了然并促使構想間的聯(lián)系使構想生動靈活使構想具有邏輯性,黃老長期堅持自繪手術圖譜,“視覺思維”的方式與

14、效果,方式：包括思維導圖、信息圖和手繪筆記等。招數(shù)：全網(wǎng)搜集靈感搭建自己的圖形詞庫有效的管理作品用最快的速度找到筆記立即開始手繪筆記，鍛煉視覺思維效果：可以發(fā)現(xiàn)原本無知的結構模式和事物之間的聯(lián)系預想出新的解決問題的方法或途徑剖析事物深層原因與規(guī)律，梳理清楚自我的思維方向與目標做出更全面綜合性的決定并有助于與其他人達成共識,為什么外科的困惑依舊？,腫瘤感染炎癥創(chuàng)傷免疫微環(huán)境平衡．．．．．．,創(chuàng)新源于“探

15、索性工具”,先有了手術刀才有外科醫(yī)師先有了顯微鏡才有病理及微生物學先有了機器人才有機器人外科,把機器人僅視為“單純工具”而非“探索性工具和途徑”，你就不可能會有“創(chuàng)新思維”。,（周寧新 2015-11-11）,機器人手術是讓外科醫(yī)師轉型思維方式的最佳機遇！,人類對疾病認識與現(xiàn)實的巨大差距外科學傳統(tǒng)思維方式總面臨新技術挑戰(zhàn)機器人手術多了你就會發(fā)現(xiàn)自己在變化外科機器人是不會也不可能沿著工業(yè)機器人的老路走下去外科機器人的發(fā)展在于源

16、頭創(chuàng)新，而這必須有外科醫(yī)師的參與 （周寧新 2015-11-11）,面對未知與困惑我們更需超現(xiàn)實的思考模式—“想象力”,“想象力比知識更為重要，因為知識是有限的，而想象力概括著世界上的一切，推進著進步，并且是知識進化的源泉，嚴格地說，想象力是科學研究中的實在因素?！薄獝垡蛩固埂墩摽茖W》,揭秘活體組織與細

17、胞的微觀視覺將會成為機器人視覺外科的學科創(chuàng)新動力,機器人輔助下才可以承載活體微觀多元視角與多層次的視覺探索,多點實時顯微鏡用于活體,多層次體腔內(nèi)外的視覺定位,不了解人的人便不可能了解醫(yī)學,——希波克拉底,機器人所能承載的將會不僅限于當今最新技術的進步成果,機器人智能化能夠幫我們發(fā)現(xiàn)新事物嗎？,人類認知的潛能源于我們的大腦,國產(chǎn)機器人倍受關注！,完成首例國產(chǎn)機器人輔助遠程操控的膽囊切除手術動物實驗,國產(chǎn)機器人的雙鏡系統(tǒng)（膽道鏡）,機器人植