比醫(yī)生更穩(wěn)妥！機(jī)器人成功做手術(shù) 你信任它么？

它們不會(huì)酗酒，不會(huì)疲乏，也不會(huì)罷工。對于醫(yī)院管理者來說，讓機(jī)器人獨(dú)立做手術(shù)聽上去很有吸引力。但對于病人來說，關(guān)鍵的問題是，“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)雜的過程，簡簡單單的手術(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，每年就要開4500萬臺(tái)軟組織手術(shù)。即使對技術(shù)最高超的醫(yī)生來說，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。”沙德曼解釋道，“他將對機(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。”

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。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%都是在沒有人為干預(yù)的情況下完成的，其它干預(yù)也只是對縫針進(jìn)行微調(diào)而已。不過，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，說明這一技術(shù)將為我們帶來巨大的好處。并且沒有一頭豬出現(xiàn)了術(shù)后并發(fā)癥。不過，STAR機(jī)器人縫合的時(shí)間確實(shí)比人類醫(yī)生要長，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。”參與該研究的萊恩?戴克(Ryan Decker)說道，“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。”

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。“例如，假設(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。”皮特?C?W?吉姆(Peter C. W. Kim)解釋道，“手術(shù)過程越智能，我們就能保證更好的手術(shù)效果。”

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，現(xiàn)在的機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)還需要外科醫(yī)生來引導(dǎo)，需要將他們的動(dòng)作分解并翻譯成更加精密的動(dòng)作，通過精細(xì)的設(shè)備來實(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，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，接下來它們將試著將東西從體內(nèi)取出，如膽囊或腫瘤等。

不過，STAR機(jī)器人的誕生也拋出了兩個(gè)問題。隨著社會(huì)的機(jī)器化程度越來越高，這兩個(gè)問題也被問得越來越頻繁：“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“如果出了什么問題，誰會(huì)來負(fù)責(zé)呢?”

第一個(gè)問題的答案也許將取決于機(jī)器受到的監(jiān)督程度。例如，在民航中使用無人機(jī)不是什么難事，但如果有人類飛行員在場的話，乘客會(huì)更放心，因此短期內(nèi)不可能讓無人機(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，還需要法庭來決定。