未来手术室的新景观
——机器人手术

　　与科幻小说或电影里的全自动或半自动机器人是不同的，也不像工厂里的自动装配车间的机器人，这里描述的场景用“远程计算机辅助操作（remote computer??assist telemanipulators）”这一术语更合适一些。
 
　　这个术语说起来有点拗口，但基本上融合了工业机器人技术、三维重建影像技术和电脑技术。机器人的两个“胳膊”可以握持和操作医疗器械（如腹腔镜），第三只“胳膊”用来传送微型摄像头拍摄的两幅独立的画面。还记得腹腔镜吗？有一根长杆伸进肚子内摄像，另外几根顶端带有手术器械的长杆也伸进肚子内，在有限的空间内进行手术。有手术切口的手术，术者的手腕和手都在腹腔内，手腕可以自由活动，向上、向下、向左、向右，还可以转手腕。腹腔镜器械在病人体内的操作有很大的限制。而机器人的胳膊和关节很灵活，可以自由活动。但如果他们在病人体内，另一端长在机器人身上，而不是外科医生的手拿着，我们如何控制呢？答案就是外科医生在控制台内，他可以看到手术野的三维立体图像，图像是左右两个摄像机拍摄的画面合成的。医生根据所见操纵机器人，就像外科医生的手亲自做腹腔镜手术一样。控制台上有一系列的手柄，通过这些手柄医生能完全控制机器人的手臂。

　　目前这种技术的缺点就是外科医生没有“感觉”，不知道机器人“手”下情况如何。
 
　　另一个劣势是价格昂贵，这一套系统目前要花费100万美元，而且体积庞大，不易搬动。但不管怎样，这是明显的进步，而且已经应用于心脏手术和前列腺手术，取得了不错的效果。医院已经迫不及待地开始宣传他们开展了机器人做手术，以此证明他们比对手先进。

　　笔者建议是要记住神经外科医生对于神经导航系统的评价，“它可以使优秀的外科医生锦上添花，但差劲的外科医生于事无补”。机器人做手术也是一样的道理，它可以帮助一名优秀的经验丰富的外科医生，但是对于一名毛手毛脚的初学者，只会有害处。请大家记住，作为病人，一定查清楚医生经验是否丰富、声誉如何。当准备为你实施机器人手术时，问问他有用这玩意儿给多少病人做过手术、结果怎么样、有没有并发症。

　　目前机器人设备很昂贵，但是同其他的新技术一样，我断定它的价格会下降，最终会降低手术价格。机器人做手术的发展方向是采用新型的创伤更小的技术。让外科医生一开始就接受机器人手术不是件容易的事，因为他们要学习一系列的新技术。首先需要会看会用多种影像，这与手术直视及传统的腹腔镜看到的情况完全是两码事。其次，这种手术方式需要术前的计划非常周密，常规的手术目前还不需要这么高的要求。最后，软件在手术过程中有重要的作用，换句话说，软件将协助医生完成手术。机器人技术和模拟手术也可以结合，不同医院、不同专业的外科医生可以针对一个复杂病例，共同制定一个手术计划，先在虚拟病人身上实施手术，成功后，医生再在真正的病人身上，在机器人帮助下做手术了。

　　前面我提到过，机器人技术在某些医院已经应用于心脏手术。现在再发挥一下你的想象力，病人需要在术中使用体外循环机，让心脏在手术过程中停止跳动，好让外科医生很安全的手术。这是因为在心脏跳动时，将一段静脉缝到冠状动脉上很困难。但是如果机器人足够聪明，它可以根据心电图判断心脏跳动的规律，机器人的手臂就可以根据心脏的电活动作出调整，让手臂以及所持的医疗器械的动作与心脏的跳动同步。从外面的三维操作台上看，好像是心脏停止了跳动一样。这样，外科医生就可以在跳动的心脏上进行精确的缝合，无需让心脏停下来，不需要应用体外循环机，由此带来的并发症也可以避免了。

　　从人体力学的角度来讲，一些手术不太容易做，特别是腹腔镜手术，因为人不能长时间保持一个姿势举着腹腔镜。
 　　
　　因此，微创手术在一定程度上需要机器人的帮助。机器人再长时间举着胳膊，也不会感到累。我们还可以编程，让机器人在手术过程中避开重要组织，大大减少出错的几率，这个概念被称为“操作禁区”，以保证机器人不会切断神经。

　　机器人还可当手术助手。纽约州哥伦比亚长老会医院设计了一名叫Penelope的声控机器人，当听到声音指令，它会拿起需要的器械交给医生，医生用完后再收回来。Penelope会检查每一样东西，从器械到病人腹腔内的纱布都得齐全才会善罢甘休。不仅改进了手术物品的供应，还防止了把纱布遗留在病人体内。

　　不久前，一名机器人在法国完成了胆囊切除术。但是外科医生雅克没在法国，而是在美国纽约！这是横跨大西洋的远程机器人胆囊切除术，我们可以简称为远程手术（telesurgery）。这对将来意味着什么呢？想象一下，如果一个人在偏远的地区需要急诊手术，但是当地没人会做这种手术，或者一位战士在战场上受伤需要手术，但是专家却有跨海洋之隔，在这些情况下，远程手术就能派上用场了。麦哈兰是加拿大的一名外科医生，已经完成了几例远程外科手术，手术在安大略省的汉密尔顿医院进行，而病人在诺斯贝的一家医院内，距离汉密尔顿有500英里远。一根电话线把医生和病人紧密联系起来，手术大获成功，远在他乡的病人得到了麦哈兰的救治。

　　近期，美国国家航空及太空总署、加拿大航天局以及远程医学与先进技术研究中心（TATRC）发起了一个研究计划，麦哈兰在加拿大为一名在佛罗里达州基戈拉国家海洋大气局（NOAA）水下实验室的一名模拟病人实施手术，相距有1000多英里。这项研究计划的目的是要测试时间延迟对做远程手术的医生的影响，观察医生在遇到问题时如何处理。

　　不久前，另一个团队应用更小、更轻的便携式新型机器人手术系统做了一个小手术，Penelope负责帮忙，根据语音指令传递手术器械，医生指挥机器人模拟外科手术。在FDA批准远程手术之前，应解决一些技术上的问题。首先需要有大量传递影像资料的宽带，传递速度应足够快，当医生发出指令时，另一端应同时做出反应，不能有延迟；其次，应消除屏幕上的伪影。工程师和外科医生正在共同努力解决这些问题。由此看来，机器人在手术中的地位会越来越重要，能突破人的局限性，例如接近特定的组织、远距离（远程手术）、更加灵活（可以像手腕一样灵活运动）以及速度快。但只有机器人的智能化程度和外科医生技术水平的提高，机器人的作用才能发挥出来。外科医生、生物工程学家、工程师、数学家和信息技术专家需要通力合作。

　　许多人认为“虚拟触觉”是机器人技术获得突破的关键问题。我们也可以应用机器人在影像设备的指导下做针吸活检。我们以前讨论过在乳房造影的指导下做针吸活检，机器人也能干这活，而且创伤会更小，恢复更快、并发症更少，花费也会减少。现在，机器人越来越多地被用于前列腺活检、可疑肝转移癌的活检，甚至是需要更为精细操作的眼底视网膜活检。机器人手术时控制台是外科医生工作的中心。在那里，他们制订手术计划，演练手术过程中最复杂的步骤，指挥机器人进行真正的手术，术后还要学习总结，就像足球比赛后的总结会一样。

　　信息处理是机器人的强项，超越了人类的极限，机器人在未来应该能自始至终地为人类提供高质量的医学服务。我们也希望机器人能同时降低成本，使我们的生活更美好。外科发展的大趋势外科和手术室有四大发展趋势。首先，手术虽然是一种必不可少的治疗方式，但许多疾病不再需要外科手术治疗。十二指肠溃疡就是很好的例子，现在可以通过抗生素和抑酸药物治愈，很少需要手术治疗；其次，许多手术不必去手术室进行，像各种类型的介入操作，如主动脉瘤修补术；第三，手术室的配备使其功能更强大，如神经导航系统和许多新型的影像学设备可以帮助医生在术前充分了解病人的身体结构；最后，手术室的“新景观”还包括影像学指导的手术、模拟器材帮助初学者胜任手术并可作为实际手术前的演练、功能强大，出错率低的程控机器人。（本文来源：搜狐网）