Restoration Robotics 跟 植髮機器人ARTAS 五年來的回顧

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算算也好快,ARTAS 上市也已經快五年了。

ARTAS是5年前2011年4月14日通過美國FDA 510(k)正式獲得許可上市,同年2011年9月15日在國際植髮年會ISHRS安克拉治年會上正式發表。台灣則是在隔年的2013年8月8日拿到衛生署許可,我們因為在醫學中心工作,採購流程繁複冗長,不過最終還是在2014年的8月開始使用機器人植髮。

從一開始使用到到現在快一年半的時間,接下來要準備兩場演講,分別要跟整型外科醫師還有皮膚科醫師分享心得,在還沒正式學術發表之前,想先跟大家聊聊這一年半的使用心得。

先講製造植髮機器人的美國新創公司好了, Restoration  Robotics  在這五年來已經遍及全世界25個國家(光美國就有66家診所購買,甚至有些診所一家就買兩台機器人),為了維持公司營運上軌道,兩年前公司規模已經從一開始的幾十人增加到超過上百人。

可惜的是原來開發出植髮機器人ARTAS的CTO  Mohan Bodduluri 在2013年離開了公司,到MIT麻省理工學院Sloan School  of Management 重拾書本唸MBA。畢竟人才是不會寂寞的,還沒結束學業前Mohan 以前創業的老搭檔,一起開發出電腦刀CyberKnife的史丹佛神經外科醫師John Adler又回頭來找他創業, 現在又成立一家新創公司Zap Surgical Systems準備重回放射治療醫學界大顯身手。

前CTO Mohan 忙著創業,這廂老東家Restoration  Robotics也沒閒著, 隨著使用ARTAS人數激增,該公司的人事編制也逐漸擴大,除了在銷售端要有更多的人員來服務醫師及病患,讓產品可以更普及之外,在開發端也逐步更新原有的取毛囊軟體,還要進一步往完全植髮邁進。

坦白說,現在的機器人只能取毛囊,還沒辦法真正植髮,算只是做了半套的植髮機器人,可是隨著Restoration Robotics 推出Hair  Studio app之後,醫師就可以開始使用平板電腦幫病患設計適當的髮型,甚至可以模擬術後的狀況,讓病人更明瞭手術前後的變化,不過Hair Studio app 最重要的目的是為了跨出植髮機器人的最後一步,真正的植髮,把取出的毛囊植入禿頭的部位。

目前機器人有了醫師設計的藍圖,已經能夠照著醫師給的資料在頭皮上扎洞(現在美國最新版本的機器人只要換個針頭就可以做到這一步)。

最後一步也是最難的一步,把拿到的毛囊植入洞中。目前的傳聞是機器人會像韓式植髮一樣把毛囊裝填在針頭般的載具中,在刺入頭皮之後順便將毛囊推入刺出的洞口內完成植髮,不過聽說,因為怕機器人把毛囊種得太深,目前的設計是機器人種完頭髮之後還是需要手工用棉棒輕輕地將毛囊推入適當的深度,不要總是比一株株種進去省事多了。

除了朝全方位植髮機器人邁進之外,Restoration Robotics 也繼續在原有的取毛囊FUE 技術不停地改進。在軟體版本的不斷更新之下,不僅機器人取毛囊速度加快,使用介面也越來越人性化,讓醫師以及操作人員簡單易懂,一旦出現不理想的狀況出現太頻繁時,機器人也也會主動提醒醫師需要重新調整參數。像是毛囊如果被截斷,截斷的上半部毛囊很容易被機器人電動鑽裡的負壓吸走,因此電腦銀幕上就容易出現一個個空洞,此時電腦銀幕就會出現警示標誌提醒醫空洞太多,該是適當調整參數的時候到了。

另外ARTAS也算是醫療手術機器人當中難能可貴的全自動機器人,自己可以根據偵測到的資料來調整每次鑽動的深度,但是新的軟體除了機器人自行調整參數之外,也會在銀幕上主動通知醫師接下來的一發ARTAS是要比前一發打深一點還是打淺一點,讓醫師心裡有數,萬一結果不理想時,醫師也可以迅速做出反應跟調整。

當然還有一些美中不足的地方,比方像當病人的頭髮很貼頭皮,機器人即便瞄準也很難把洞打得很漂亮,因為像打水漂一樣,毛囊越貼近頭皮 角度越小,鑽子不好施力就不容易刺穿皮膚把洞打好,,不像怒髮衝冠的頭髮站得直挺挺的,既容易瞄準,角度偏差又小,很容易一步到位取得毛囊,此時醫師就要想辦法用打針或是重新固定毛囊緊繃器(tensioner)讓頭髮站直,讓機器人好辦事。

角度如果不對還有可能會把毛囊擠到打好的洞裡,造成buried  grafts  像是被掩埋的毛囊,不像是正常被取好的毛囊是略為跳出洞口的。所以如果看到毛囊陷進去,沒有跳不出來,醫師應該要稍微調整打洞的腳步,正負各5度試試看是否有改善。

當機器人在穿刺表皮時如果需要很用力才能穿透,銀幕上就會看到牛頓Newton數值上升到9左右(一般大約只有2到4牛頓),醫師就要想到三個種可能。

一個是tensioner 頭皮緊繃器沒放好,頭皮繃得不夠緊,需要重新調整tensioner繃緊頭皮。如果是這種狀況,通常會看到機器人打洞時,皮膚會被鑽子拉著一起旋轉扭動。

另一種牛頓數高的狀況就比較麻煩,那就是碰到頭皮很硬的病人,一方面有可能是先天頭皮硬,另一種可能就是病人曾經頭皮發炎長過痘痘,時間久了整個頭皮的發炎部位就會硬梆梆的,一旦遇到疤痕組織,機器人扎洞時就會表現得相對吃力吸些,還好現在機器人已經升級將轉速加到3000轉,足以應付這些硬梆梆的頭皮。

第三個是PD不夠深,以下會詳述。

最後也是所有FUE取毛囊最重要的一步,也是一開始就要把參數控制在最理想的狀況,否則結果會不堪設想,那就是打洞的深度,在一般的手動或電動的FUE鑽子只有一個深度要考慮,可是機器人因為是兩段式取毛囊,由兩個針頭在毛囊周圍鑿洞以便取出毛囊。

一個是中間的細針先射出,固定並刺穿毛囊周圍的表皮及真皮之後,再由第二個外層的鈍針快轉往下剝離開毛囊周圍的軟組織。中間的刺穿的深度叫做 Punch Depth 簡稱 PD  ,外面旋轉剝離的深度叫做Coring depth 簡稱 CD , 一般東方人的頭皮較硬較厚,醫師在操作時多習慣將PD 設定深一點,先將比較堅韌的真皮層先穿透或穿薄之後再由鈍針將整株毛囊跟旁邊裹住毛囊的軟組織完全剝開,PD刺太深容易截斷毛囊,因為毛囊並不是筆直的,而是呈略成弧狀。

那如果PD設定太淺又會發生什麼狀況,剛才說過了,PD的目的就是要穿過或是部分穿刺真皮層,如果只刺穿一部份真皮層,剩下的真皮層的厚度跟硬度如果對鈍針造成阻力那就會讓該才說的牛頓數上升,讓最後coring 鑽取毛囊的步驟變得窒礙難行。

一樣的CD如果設定太淺也是會發生類似的事情,從表面看毛囊好像跟周圍’的皮膚分開了,可是等到要拔出毛囊時就有苦頭吃了,不是只把毛囊表淺的1/4拔斷扯下來,要不就是只拔出頭髮,而不是整株毛囊。

反過來CD如果太深,毛囊的根部容易被打歪,英文叫kinky ,意思是毛囊根部會看起來有些捲曲,一般毛囊根部是筆直的生長狀態,一旦被打歪了就會像高爾夫球棍一樣。

寫到這裡,再回去看看2011年自己投稿在自由時報的植髮機器人文章,那時候說可以翹腳邊喝咖啡邊手術,看來是大誤,因為要注意的東西還不少,一開始使用機器人的人還是要專心學習了解這台機器的特性,畢竟這不是自動咖啡機,丟幾顆膠囊進去就會長出頭髮。

但是我也相信機器人的出現也大幅降低植髮的門檻,可以造福更多人,只要二回生三回熟,醫生再也不用帶著厚重的放大鏡低頭或抬頭扭曲自己的頸部關節來幫病人取毛囊,輕鬆取毛囊的美夢相信是近在咫尺。

當然,也不是說醫師從此英雄無用武之地了,目前機器人還是要剃短髮才能取毛囊,種頭髮,如果還是不想剃成阿兵哥頭,恐怕還是要醫師親自動手做non-shaven  FUE  或是FUT, 還有帶著放大鏡在頭皮上尋找空隙見縫插針植入毛囊。

不過,這也不是意味永遠不能解決的問題,隨著技術的演進,相信有一天機器人還是會主宰整個市場,只要一個醫師跟幾個技術人員就能夠幫一群人植髮的時代終究會來臨(當然前提是沒有其他破壞性的新技術能夠取代植髮手術才行),讓我們拭目以待。

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