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| 本文作者： 逸炫 | 2016-05-05 12:05 |
智能手術(shù)機器人計劃并實施了本次手術(shù)。圖片來源：Sheikh Zayed兒童手術(shù)創(chuàng)新研究院。
機器人手術(shù)實現(xiàn)了一項突破。一個機器人利用自己的視覺、工具與智能，縫合了豬的小腸。同時，人類醫(yī)生給進行了同樣的任務(wù)，不過從手術(shù)結(jié)果來評判，小型組織自動機器人（STAR）完成得更加出色。
不過，STAR的發(fā)明者并沒有宣布自己的機器人馬上可以代替人類醫(yī)生了。他們將此次成功視為對概念的驗證——驗證了此次手術(shù)中具體涉及到的技術(shù)，也驗證了手術(shù)室中“有監(jiān)管的自動化”廣義概念。
小兒科醫(yī)生Peter Kim是研究員之一，在昨天的媒體發(fā)布會上貌似沒有覺得自己要被機器人搶走飯碗了。“雖然我們對于自己手術(shù)中的手藝深感自豪，但是，有一個可以幫助我們改善結(jié)果的機器是非常有幫助的。”他說。
這項研究今天發(fā)表在《科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》期刊，研究員給機器人編程，進行了名叫腸吻合的手術(shù)，手術(shù)中一小片被切下的小腸將被重新縫合。團隊中的高級工程師Ryan Decker說，必須做到結(jié)構(gòu)緊密，并且間距規(guī)整，這樣防止泄露，從這個意義上說，手術(shù)就像修補一個膠管。STAR既在實驗室中進行了活體外手術(shù)，也在一只麻醉的豬體內(nèi)進行了手術(shù)。同時，有經(jīng)驗的人類醫(yī)生也進行了同樣的手術(shù)。手術(shù)完成后醫(yī)生們比較了雙方的縫合線，STAR的縫合更加一致，能夠更好防止泄露。
圖片來源：IEEE Spectrum
不過，機器人還有幫手。在試驗大約40%的部分，研究員都介入進來給了機器人一點指導(dǎo)——就像上面的動圖中那樣，可以看到一只手在握著線。剩余60%的時間，機器人完全獨立地完成了任務(wù)。
研究員都不認為機器人對醫(yī)生的地位帶來了威脅，而是將這種裝置視作可以在真的手術(shù)室使用的聯(lián)合控制裝置。人類醫(yī)生可以監(jiān)管機器人的手術(shù)，甚至與機器人交換任務(wù)，讓機器完成手術(shù)中更加常規(guī)和繁瑣的工作。“你可以想到，如果到了關(guān)鍵時刻，醫(yī)生會緊密監(jiān)管機器人。”Decker說，“我想醫(yī)生不會寬心地把病人完全交給機器，然后自己悠哉地去喝咖啡聊天。”
如今，手術(shù)中已經(jīng)有一些步驟中融入了智能機器。在一些手術(shù)中，機器人進行關(guān)鍵步驟已經(jīng)成為常規(guī)，包括骨科膝關(guān)節(jié)置換、鐳射視力矯正手術(shù)和頭發(fā)移植。不過，這些手術(shù)的共同特點是手術(shù)對象是固定的，例如腿骨、眼睛、頭部都可以在手術(shù)中放置在固定位置上。而軟組織手術(shù)更難進行自動化，因為體內(nèi)組織在手術(shù)中很難固定和追蹤。
目前最先進的軟組織手術(shù)機器人是Intuitive Surgical的達芬奇系統(tǒng)，但系統(tǒng)并不算是自動化的。達芬奇是一個遠程操作系統(tǒng)，醫(yī)生坐在控制臺靈活地操作系統(tǒng)，病人體內(nèi)的機器工具會模仿醫(yī)生的操作。
STAR應(yīng)對軟組織的方式是融合不同的技術(shù)。它的視覺系統(tǒng)依靠近紅外熒光（NIRF）標記，而一個3D攝像頭記錄整個手術(shù)區(qū)域的圖像。通過結(jié)合所有的數(shù)據(jù)，STAR可以專注在目標上。機器人自己規(guī)劃縫合任務(wù)，并隨著組織在手術(shù)中的移動變化不斷調(diào)整自己的計劃。
研究人員對STAR的訓(xùn)練僅限于此次小腸縫合手術(shù)。“我們將最好的醫(yī)生的技術(shù)編程進機器，基于物理學(xué)和普遍共識。”Kim說。
外界一位手術(shù)機器人專家將此次研究稱為手術(shù)機器人的一項突破，但是也說到研究的局限顯示了自動機器人“還不會很快進入手術(shù)室”。華盛頓大學(xué)的自動手術(shù)機器人先鋒Blake Hannaford稱機器人依賴的NIRF標記是由人類醫(yī)生標記的。
Hannaford同時質(zhì)疑了STAR手術(shù)的醫(yī)療意義。“從技術(shù)角度看，半自動縫合對手術(shù)機器人來說是一項巨大挑戰(zhàn)，但是從醫(yī)療角度來看，很多縫合工作用縫合器幾秒鐘就能完成。”他在一封電子郵件中寫道。“顯然他們在拿大炮打蚊子。”
STAR團隊說，此次研究只是為了證明自動機器人可以達到軟組織手術(shù)所要求的難度。雖然機器人還沒有能夠進入手術(shù)室，Kim說他希望自己的技術(shù)在未來幾年可以整合入商用醫(yī)療設(shè)備。他說，如果能證明機器人系統(tǒng)可以提升手術(shù)安全和病人最終康復(fù)結(jié)果，醫(yī)療就可以繼續(xù)往自動化的方向走下去。
“現(xiàn)在無人車將要進入我們的生活，”Kim說，“最開始是自動停車，然后又一項技術(shù)可以告訴你不要走錯車道。很快，你就會有一輛自己駕駛的汽車了。”他說，相同的，手術(shù)機器人最開始只是給醫(yī)生提供一些幫助，也許有一天，會真正掌管手術(shù)室。
via IEEE Spectrum
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