人机合作的手术，会走向怎样的医学未来？-600学习网

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文章/未来技术观察

最近，2022年世界机器人大会在北京亦庄开幕。手术机器人是这次展览的亮点。在展览中，冬奥会运动员通过穿戴外骨骼机器人产品进行康复训练，以恢复其行走能力。各种手术机器人进入手术台，成为医生实现精确手术.提高手术效率和质量的重要助手。

显然，人工智能在改善外科服务方面具有巨大潜力。在不久的将来，医学将成为病人.医生和人工智能的完美三角-医生可能会依靠人工智能来增强他们的能力，而人们可以接受更先进的手术和治疗。

与人类的合作

当然，无论什么形式的手术机器人，应用的底线都是安全-因为与其他领域相比，医疗领域必须把安全放在第一位。在外科领域，手术的成功或失败往往与手术团队的经验和默契以及医生的个人身心状况密切相关。

基于此，当人工智能参与外科手术时，其目标不是取代医生，而是将医生从重复姓任务中解放出来，优化医生的能力，并实现最佳手术效果-外科机器人的出现可以在很大程度上弥补人为因素造成的错误。

1988年，美国人设计了一个名为PROBOT的前列腺手术系统，这是世界上第一个手术机器人。1997年，”手术机器人之父”王友伦开发的镜子支撑机械手”伊索”成为美国食品药品监督管理局(FDA)批准并注册的第一个手术机器人，为手术机器人的商业化开辟了道路。1998年，在伊索(Aesop)的基础上，”宙斯”系统通过安装内窥镜等一系列改进而诞生。”宙斯”可以通过遥控为患者进行微创手术，它已经是一个完整的手术机器人系统。

2000年，美国直觉外科公司开发的莱昂纳多·达芬奇手术机器人问世。莱昂纳多·达芬奇(Leonardo da Vinci)的手术机器人采用内窥镜模仿了”宙斯”的想法，并大大改进了其3D成像和精确控制。它由控制台.机械臂和成像系统组成。它可以用微创方法进行复杂的外科手术。临床应用结果表明，莱昂纳多·达芬奇手术机器人具有较高的手术精度和较好的控制效果。因此，莱昂纳多·达芬奇手术机器人受到全世界外科医生的欢迎。

2013年，天津大学还开发了一种类似于达芬奇手术机器人的”智能手S”系统。为了避免相关的专利风险，该系统采用了许多创新设计，主要由医生控制台和从车组成，可用于肝胆胰外科.胃肠外科.泌尿外科.妇科和胸外科。”智能手S”于2017年9月通过了国家食品药品监督管理局(CFDA)对创新医疗器械的特别批准，其产业化由天津大学和威高集团共同推动。

除了达芬奇(Da Vinci)和妙寿S(Miaoshou S)等腹腔镜手术机器人外，矫形手术机器人和神经外科手术机器人也是外科机器人领域的研究和开发重点。天之航开发的天际骨科机器人可以治疗长骨骨折.股骨颈骨折.骨盆骨折和其他骨损伤。手术精度可达0.8mm，减少患者术中辐射70%以上，减少术中出血和组织微创。

博慧维康研发的”瑞米”神经外科机器人的定位精度已达到1mm，伤口仅为2mm。已应用于颅内活检.脑出血.帕金森病.癫痫等近100种神经外科疾病。

数十种手术机器人也被引入市场，尤其是在莱昂纳多·达芬奇(Leonardo da Vinci)手术机器人的第一批专利保护于2018年到期后，美敦力(Medtronic).史密斯与侄儿(Smith&Nephew).强生(Johnson&Johnson).西门子(Siemens).史崔克(Stryker).Globus Medical.NuVasive.Zimmer Biomet等公司正竞相进入手术机器人市场，花费巨资收购相关企业，争夺市场蛋糕。

几乎所有的专业机器人都在研发中

目前，3D打印技术也已进入手术室。事实上，3D打印在手术室已经有一段时间了。科学家们正在使用3D打印技术制作耳朵.心脏分流器.脊髓.头骨.髋关节和个姓化手术工具。随着3D打印技术的发展，人们也将制造更多仿生人体零件。

太空作业

技术的增加使过去难以实施的微创手术成为现实，也拓宽了实施手术的条件。在未来，手术甚至会进入太空。

毕竟，目前太空中没有医疗服务，没有医院，没有医疗机构，也没有医务人员。这些在今天并不重要，但随着太空探索和太空旅游的发展，它们将成为一个重要问题。例如，在火星上，宇航员不仅远离互联网，而且远离地球。最近的急诊室需要借助重力辅助设备飞行九个月。同时，一点创伤就足以让宇航员感到痛苦。

最后，目前，人们还没有经历过这场特殊的太空灾难，但在未来，当人类到达火星时，几乎肯定会发生一些相关的事情。研究表明，太空中出现严重医疗问题的概率为每人每年0.06%。在多年的星际飞行任务中，避免受伤等紧急情况尤为重要。正如埃隆·马斯克曾经解释的那样，”如果安全是你的首要目标，你就不会去火星。”

因此，华盛顿国家儿童医学中心副主任医师彼得·金博士希望成为软组织自主机器人研究团队(STAR)的成员。他正在尝试使用软组织自主机器人来开发能够在太空中进行手术的机器人。

你知道，软组织修复很麻烦。手术经常需要面对到处都是血的情况，手术必须准确。由于医生的训练水平和灵活姓不同，30%以上的软组织手术会引起并发症。在太空中，这些并发症很容易发展成致命的灾难，因此在移居到其他星球之前，弄清楚如何进行软组织手术是一项至关重要的任务。对于这样的机器人来说，灵巧是他们的标准配置。

经过长时间的研究，现在，软组织自主机器人缝制组织的速度比人类快5到10倍，精度更高。彼得·金博士说，未来的改进版本将具有更复杂的力反馈和一组能够穿透软组织的多光谱相机。未来的某一天，当人类再次执行火星探索任务时，软组织自主机器人可以确保在太空完成的手术不会像电影《外星人》中的手术那样艰难。

人工智能的最终目标是为患者提供更好的手术服务，无论是在地球上还是在太空中。未来，各种医疗机器人将在提高患者护理效率方面发挥巨大作用，也将为面临老龄化挑战的国家提供智能硬件支持，大大提高老年人和残疾人的幸福指数。显然，人工智能可以增强医生的能力，从而改善患者的生活，也将给整个医疗行业带来积极影响。