达.芬奇:我是外科医生

"新鲜的事情

――机器人做手术

走进手术室,我们惊讶地发现,手术室里没有医生,只见手术床旁边有一台笨重的机器,它伸出几个机械臂,在病人的腹部上打了三个小洞,腹腔内的情况就可清楚地通过光纤显示在屏幕上.

在旁边的控制室里,一名医生通过手上的传感器,遥控在病人腹腔里的机械臂,经过精细的操作,仅仅用了一个小时,就把病变的胆囊成功地摘除下来.

神秘的达芬奇机器人设计稿

众所周知,达芬奇是欧洲文艺复兴时期最杰出的艺术家,他的代表作《蒙娜丽莎》得到无数的赞誉.

可是,你也许不知道,达芬奇同时也是一位杰出的科学家.相传大约在1495年,达芬奇设计出了一个仿人型的机械,也就是我们今天所说的机器人.机器人是骑士模样的,身穿中世纪铠甲,可以做出一些简单的动作.

达芬奇的这份设计手稿终于在1950年被世人发现.意大利的一群工程师根据草图苦苦揣摩,耗时15年,造出了被称做“达芬奇机器人”的机器武士,并于2010年首次向世人展出.这个由达芬奇500年前设计出的“机器武士”,可能是世界上最古老的机器人.

在一些科幻电影里,当大家看到机器人可以治病,给病人做手术,甚至无所不能时,都会觉得那仅仅是电影,是一件遥不可及的事情.但在当今时代,这一设想已经变为现实,并广泛应用于医疗领域,机器人的名字就叫――达芬奇.

神奇的达芬奇系统机器人

负责完成手术的是“达芬奇”（DaVin-ci）微创机器人.早在2000年,它便获得美国食品药品管理局(FDA)批准,成为美国第一个可在手术室使用的机器人系统.它是当今世界上最先进的人工智能外科机器人系统,近年来广泛应用于泌尿外科、普外科、整形外科和心胸外科.

达芬奇机器人身高将近1.8米,拥有三头六臂,主要由控制台和操作臂组成.控制台由计算机系统、手术操作监视器、机器人控制监视器、操作手柄和输入输出设备等组成.手术时,外科医生可坐在远离手术台的控制台前,头靠在视野框上,双眼接受来自不同摄像机的完整图像,共同合成视野的三维立体图.医生双手控制操作杆,手部动作传达到机械臂的尖端,完成手术操作,从而增加操作的精确性和平稳性.这是一种新提出的主-仆式远距离操作模式（如图所示）.

机器人VS传统腔镜

进入20世纪90年代,传统的腹腔镜手术因创伤小、恢复快、费用低而得到广泛的普及,技术也已经十分成熟.

也许很多读者会提出疑问,既然传统腔镜技术已经如此成熟,为什么还需要如此昂贵的机器人呢,它真的有如此大的优点吗?

机器人系统的意义在于突破了人的极限：

一是突破了人眼的极限：进入人体内部的探视镜头,可以将手术视野放大数倍甚至数十倍,先进的三维成像技术使手术定位更为精确；

二是突破了人手的极限：机械手可以自由旋转、摆动,活动的自由度远远超过人手,使得手术操作更为精细、准确；

三是突破人力的极限：医生只需通过计算机遥控,就能进行原本需要多人完成的手术.

普及仍有局限性

每套达芬奇系统的成本高达130万美元.全世界仅有少数医院有如此雄厚的财力购写这套昂贵的手术系统.由于这个系统的成本居高不下,因此,机器人手术的成本无法迅速降低.例如利用机器人做前列腺切除术,就比医生常规手术的成本贵1000美元；做心脏二尖瓣手术的成本则要贵4000美元.

中国的手术机器人现状

目前,我国只有几家实力雄厚的医院拥有达芬奇系统,例如北京的301医院、医院、西南医院等.其主要用于各类微创外科手术,例如最常用的胃癌微创外科治疗,是目前为止最佳的微创手术方式.

在国家863计划期间,科研人员通过自身的努力,制造出性能接近甚至超越达芬奇系统的手术机器人――名叫“妙手A”(MicroHandA),它被誉为我国首个机器人医生.“妙手A”的意义,很大程度就在于打破了“达芬奇”的垄断局面,打破了我国外科微创手术设备单纯依赖进口的局面.这一研究成果具有广泛的应用前景、重大的经济意义和社会意义.

未来的展望

达芬奇机器人虽然昂贵,但是拥有很多人手所不可比拟的突出优点.它最突出的优点是可以远程操控.

在2010年9月,曾经有一位美国医生在纽约通过电视屏幕遥控,远距离遥控位于法国斯特拉斯堡医院手术室里的手术机器人,为一位68岁的病人成功进行了胆囊切除手术.

有鉴于此,展望未来,机器人手术将是一个趋势,会广泛应用于疑难疾病、战场伤员等远距离手术治疗,为人类健康事业作出贡献.【110226】"