機(jī)器人" href="http://wldgj.com/tags/機(jī)器人" title="機(jī)器人" target="_blank" data-link="" style="border: 0px none; vertical-align: middle; display: block; margin: 0px auto; width: 426px; height: 299px;" border="0" height="299" vspace="0" width="426"/>圖為研究人員正在研發(fā)STAR機(jī)器人,。
圖為STAR機(jī)器人在人類的協(xié)助下縫合傷口,。
它們不會(huì)酗酒,，不會(huì)疲乏,，也不會(huì)罷工。對(duì)于醫(yī)院管理者來(lái)說(shuō),，讓機(jī)器人獨(dú)立做手術(shù)聽(tīng)上去很有吸引力,。但對(duì)于病人來(lái)說(shuō)，關(guān)鍵的問(wèn)題是,，“機(jī)器人會(huì)比人類醫(yī)生更出色嗎,？”外科手術(shù)是一個(gè)混亂而復(fù)雜的過(guò)程,，簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的手術(shù)隨時(shí)可能變得性命攸關(guān)。
而就在最近,，一臺(tái)機(jī)器人剛剛證明了自己可以操刀軟組織手術(shù),，成功縫合了兩段豬的腸道。
光是在美國(guó),，每年就要開4500萬(wàn)臺(tái)軟組織手術(shù),。即使對(duì)技術(shù)最高超的醫(yī)生來(lái)說(shuō)，軟組織也是極具挑戰(zhàn)性的,。由于軟組織具有易變性,、難以預(yù)測(cè)的特性，研究人員此前并不相信機(jī)器人能做軟組織手術(shù),。當(dāng)然,，他們現(xiàn)在已經(jīng)相信了這一點(diǎn)。
華盛頓兒童國(guó)家健康系統(tǒng)的研究人員們希望,，他們新研制的STAR機(jī)器人(全稱Smart Tissue Autonomous Robot,，意為智能組織自動(dòng)機(jī)器人)，能夠成為外科醫(yī)生的一件得力工具,。隨著手術(shù)工具變得越來(lái)越智能,，它們將幫助醫(yī)生減少手術(shù)后的并發(fā)癥，取得更好的手術(shù)效果,。
該研究團(tuán)隊(duì)由阿扎德 沙德曼(Azad Shademan)帶領(lǐng),，研發(fā)出STAR機(jī)器人來(lái)執(zhí)行復(fù)雜的手術(shù)任務(wù)。在這一次手術(shù)中,，它的任務(wù)是將兩段豬腸連接在一起,。STAR機(jī)器人上裝有一條機(jī)器手臂和各種手術(shù)工具，其中包括力傳感器,，能夠感應(yīng)到縫合線上的拉力,。上面還裝了一臺(tái)熱成像設(shè)備，用來(lái)區(qū)分外貌相近的組織,。該團(tuán)隊(duì)編寫的計(jì)算機(jī)程序會(huì)對(duì)該機(jī)器手臂進(jìn)行控制,。最終，它成功在一名人類外科醫(yī)生的監(jiān)督下完成了任務(wù),。
“醫(yī)生可以隨時(shí)讓機(jī)器人停下,，然后接手?！鄙车侣忉尩?，“他將對(duì)機(jī)器人進(jìn)行密切監(jiān)視，一旦要緊的事情發(fā)生,，他就能立刻讓機(jī)器人停下手頭的工作,?！?/p>
這一手術(shù)的官方名稱叫做腸道吻合術(shù)，需要將兩段管狀的腸道縫合在一起,，就像把兩根被截?cái)嗟臐菜浌苤匦陆釉谝粔K兒一樣,。你需要讓軟管(或者說(shuō)腸道)足夠結(jié)實(shí)，這樣當(dāng)軟管中的壓力增加時(shí),，它才不會(huì)出現(xiàn)滲漏,。
研究人員做了兩次不同的手術(shù)，同樣是將豬的兩截腸道接合在一起,，只不過(guò)一次在活體外,，一次在活體內(nèi)。該手術(shù)是完全自動(dòng)化的,，機(jī)器人的程序已經(jīng)被預(yù)先設(shè)定好,，醫(yī)生只需要在旁邊監(jiān)督就行了，就好像父母看著孩子邁出第一步一樣,。兩次手術(shù)都取得了成功,，用作手術(shù)的豬也沒(méi)有出現(xiàn)任何并發(fā)癥。
圖為STAR機(jī)器人的手術(shù)區(qū)域,。
該手術(shù)最獨(dú)特之處在于，這臺(tái)機(jī)器人依賴于一種特殊的紅外線系統(tǒng),，與夜視十分類似,。在兩次實(shí)驗(yàn)之前，該研究團(tuán)隊(duì)先是麻醉了一頭小豬,，打開它的腹腔,，讓部分小腸暴露出來(lái)。然后他們將這段小腸切斷,，并向其中注射了熒光標(biāo)記物，用來(lái)標(biāo)出手術(shù)部位,，指引機(jī)器人完成任務(wù),。
研究人員在論文中寫道，在第四次手術(shù)中,，60%都是在沒(méi)有人為干預(yù)的情況下完成的,，其它干預(yù)也只是對(duì)縫針進(jìn)行微調(diào)而已。不過(guò),，在提交實(shí)驗(yàn)結(jié)果,、用于發(fā)表時(shí)，他們稱STAR機(jī)器人獨(dú)立完成了整個(gè)手術(shù)過(guò)程,。
這臺(tái)機(jī)器人的技術(shù)還要與人類醫(yī)生和現(xiàn)有的機(jī)器人輔助技術(shù)一決高下,。結(jié)果顯示,，STAR在三者中成功勝出。它縫合的間隙更加均勻,，滲漏情況也更少,，說(shuō)明這一技術(shù)將為我們帶來(lái)巨大的好處。并且沒(méi)有一頭豬出現(xiàn)了術(shù)后并發(fā)癥,。不過(guò),，STAR機(jī)器人縫合的時(shí)間確實(shí)比人類醫(yī)生要長(zhǎng)，平均每臺(tái)手術(shù)耗時(shí)50分鐘,，人類只需要8分鐘就夠了,。但這一速度日后肯定是會(huì)加快的。而且,，雖然STAR機(jī)器人在速度上無(wú)法與人類相比,，術(shù)后的效果卻似乎更好一些。如果用在常規(guī)臨床手術(shù)中的話,，應(yīng)該能降低復(fù)診率,。
“為了檢測(cè)它的縫合效果，我們將縫合后的腸道連接到水泵上,，不斷增加壓力,，直到腸道出現(xiàn)滲漏?！眳⑴c該研究的萊恩?戴克(Ryan Decker)說(shuō)道,，“與人類醫(yī)生相比，STAR機(jī)器人縫合的腸道需要施加更高的水壓才會(huì)滲漏,?！?/p>
數(shù)據(jù)還顯示，機(jī)器人做手術(shù)的穩(wěn)定性比人類醫(yī)生要高,?！袄纾僭O(shè)人類做了20次手術(shù),，其中19次都做得很好,，但最后一次可能就會(huì)出現(xiàn)并發(fā)癥?！逼ぬ丶?Peter C. W. Kim)解釋道,，“手術(shù)過(guò)程越智能，我們就能保證更好的手術(shù)效果,?！?/p>
機(jī)器人協(xié)助手術(shù)并不是什么新鮮事，在達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)這樣的平臺(tái)上,，醫(yī)生已經(jīng)可以利用先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行微創(chuàng)手術(shù)了,。
不過(guò),，現(xiàn)在的機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)還需要外科醫(yī)生來(lái)引導(dǎo)，需要將他們的動(dòng)作分解并翻譯成更加精密的動(dòng)作,，通過(guò)精細(xì)的設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn),。這樣手術(shù)需要依賴于醫(yī)生的技能和專業(yè)水平，因此達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人是無(wú)法彌補(bǔ)技術(shù)欠缺的醫(yī)生的不足的,。而STAR機(jī)器人則不然,，它經(jīng)過(guò)了專門的程序設(shè)計(jì)，配備了最優(yōu)秀的技術(shù),，可以避免手術(shù)中出現(xiàn)的人為差錯(cuò),。
該團(tuán)隊(duì)強(qiáng)調(diào)說(shuō)，他們并不打算讓機(jī)器人取代外科醫(yī)生的位置,。研發(fā)該技術(shù)的理念與自動(dòng)駕駛車輛相同：不是因?yàn)槲覀儾粫?huì)開車,，而是因?yàn)槲覀兿霚p少交通事故。
現(xiàn)在機(jī)器人已經(jīng)證明了自己可以將東西縫合起來(lái),，接下來(lái)它們將試著將東西從體內(nèi)取出,，如膽囊或腫瘤等。
不過(guò),，STAR機(jī)器人的誕生也拋出了兩個(gè)問(wèn)題,。隨著社會(huì)的機(jī)器化程度越來(lái)越高，這兩個(gè)問(wèn)題也被問(wèn)得越來(lái)越頻繁：“人們會(huì)放心地把自己的生命托付到機(jī)器人手中嗎,？”以及“如果出了什么問(wèn)題,，誰(shuí)會(huì)來(lái)負(fù)責(zé)呢？”
第一個(gè)問(wèn)題的答案也許將取決于機(jī)器受到的監(jiān)督程度,。例如,，在民航中使用無(wú)人機(jī)不是什么難事，但如果有人類飛行員在場(chǎng)的話,，乘客會(huì)更放心,，因此短期內(nèi)不可能讓無(wú)人機(jī)完全取代人類。手術(shù)機(jī)器人也是同理,。而至于第二個(gè)問(wèn)題,，律師已經(jīng)開始忙得團(tuán)團(tuán)轉(zhuǎn)了。加州的一家手術(shù)機(jī)器人制造商Intuitive Surgical總是受到法律控訴(但該公司拒絕承認(rèn)這一點(diǎn)),，說(shuō)醫(yī)生在使用他們生產(chǎn)的機(jī)器時(shí)、所受的訓(xùn)練不夠充分,，或者他們生產(chǎn)的機(jī)器人存在缺陷,。在手術(shù)臺(tái)上，機(jī)器遲早會(huì)比人類做得更好,，但它們傳播的速度到底有多快,，還需要法庭來(lái)決定,。