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Ilana Nisky:手术机器人发展的阻碍更多在科学之外

来源:中国数字科技馆2019-08-29 10:32

  随着医疗水平的不断提高,人们开始关注手术治疗本身作为一种创伤对于患者的不利影响,并积极探索减少手术创伤的方法,于是,更稳定、更精确、更规范的现代外科手术机器人应运而生。

  外科手术机器人是集临床医学、生物力学、机械学、材料学、计算机科学、微电子学、机电一体化等诸多学科为一体的新型医疗器械,是当前医疗器械信息化、程控化、智能化的一个重要发展方向。

  在2019世界机器人大会上,以色列本古里安大学生物医学机器人实验室主任Ilana Nisky,就外科手术机器人相关话题,接受了记者的采访。

手术;机器人;阻碍

  以色列本古里安大学生物医学机器人实验室主任Ilana Nisky

  手术机器人拥有显而易见的优越性

  机器人能做外科手术了?

  这也许会令人感到难以置信。事实上,早在1999年左右,外科手术机器人(达芬奇和宙斯)已经开始投入使用。

  目前,机器人微创手术适用于对手术操控性和稳定性有较高要求的科室,如胸部外科、心脏外科、腹部外科、泌尿科、妇产科;此外,机器人也可以做浅表手术,用于需要深部操作(在医生难以看到的地方)、空间暴露不够等情况,如甲状腺外科、五官科等科室。

手术;机器人;阻碍

  外科手术机器人正在进行头颈肿瘤手术(图片来自网络)

  手术机器人的优越性是显而易见的,比如系统末端安装手术器械的仿真手腕具有多个活动自由度,比人手更加灵活,提高了手术的精度;高分倍率的三维图像处理设备,将手术视野放大多倍,有利于外科医生清晰地进行组织定位和操作;手术机器人可自动滤除人手颤动,排除主刀医生颤动给手术造成的不利影响,提高手术的操作性、精确性和稳定性;此外,手术机器人可以帮助医生利用网络技术进行远程手术,在战地救护、地震海啸救灾等方面有着广泛的应用前景。

  Ilana Nisky介绍说,目前美国80%的外科手术都是用机器人来做的,有两个例子,男性生殖器官及前列腺相关手术和肺部手术,“我们不是用开膛破肚这种方式,而是机器人微创方式使病患疼痛降低到最小。”

  外科机器人手术仍是医生为主导

  在技术层面上,外科手术机器人还是具有很多局限性。比如,手术机器人依然没有很好地解决利用器械手术时缺少触觉反馈的问题,这不利于手术的精确性、安全性和灵活度;此外,手术机器人体积偏大占用了手术室较大空间、运用机器人手术费用昂贵等。因此,想要让机器人成为疑难手术的必选方案,仍要经过漫长的发展期。

手术;机器人;阻碍

  医生正在使用“达芬奇”外科手术机器人做手术(图片来自网络)

  对于患者来说,选择机器人手术也需要克服很大的心里障碍,所以在手术机器人推行过程中,一定会有很大的壁垒或者是挑战。对此,Ilana Nisky强调道,在手术中并不是机器人在做手术,我们还是外科医生在做手术,机器人只是起到辅助作用。机器人在这个过程当中是作为一个工具而不是主导。

  Ilana Nisky谈到手术机器人发展的阻碍时说:“我们发现很多方面并不是在科学领域,比如我们立法者是否觉得这种手术机器人可行,是由谁来监管负责。科学层面来讲,我们只是希望机器人用各种各样的渠道为医生提供各种各样的信息,协助手术进行。我们的手术成果能够说服大众使用我们这项技术。”

  外科手术机器人发展方向:减少对病人的伤害

  当前手术机器人发展非常快,很多手术机器人正在投入使用。Ilana Nisky表示,希望手术机器人能提供尽可能多的渠道来减少对病人的伤害,以及提供更多的手术方式、更多的精确信息来支持手术。科学家们也在探索各种新的操作体系,这些体系基于精密的排兵布阵,能够使得机器人更加自动化,比如有些手术过程不用医生的操纵,机器人可以独立完成。或者,机器人也能够提供一些病人的信息,使得手术能够成功进行。

  目前,依然还有许多手术无法使用机器人,Ilana Nisky表示,这部分缺失是她和团队现在努力的方向,同时手术过程中需要增强机器人的感知功能,让它能够更深入的了解手术过程。

  Ilana Nisky举例说:“我手上拿着一个水瓶会害怕它掉下来,我们就会用很大力气,如果我们有指部的力量信息,我们就可以训练机器人,用适合的力度来抓住手上这瓶水。手术过程也是如此,我们可以训练机器人掌握合适力度。此外,帮助延伸医生做手术过程中的触觉也是必要的,假设我是一个肺部外科医生,需要去除肿瘤,我需要感知肿瘤的性状延续性,这需要用我的触觉,我的手术才可以更好进行,而不是仅仅依靠视觉。”

  谈到机器人如何替代外科手术中依赖医生经验技巧的部分,Ilana Nisky解释道:“这正是我们在努力的一个方向,我们希望能够建造出医生动作的模型,让机器进行学习。当然,我们也有一定技术使我们机器人进行改变,比如我们实验室正在研究用镭射激光进行缝合,而我们以前是用线来缝合,机器人会学会这种新技术,我们缝合伤口的方式也发生了改变,所以机器人也将改变手术进行的方式。”(张蕃)

[ 责编:武玥彤 ]
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