论文部分内容阅读
机器人凭借自身高效、准确等优点，已经在各个领域大显身手。目前在医学领域，机器人一是用来诊断看病，二是对病人进行手术。
前者以沃森著称（沃森是一台具有庞大信息库和诊疗软件的电脑，可以对信息进行分析诊断），但尚未正式应用于临床;后者以达芬奇手术系统（达芬奇手术机器人）闻名于世。
手术机器人的前世今生
机器人医生可分为内科医生和外科（手术）医生，或称手术机器人。由于沃森内科医生并未进入临床，尚无实际意义。而且，即便以机器人内科医生诊治病人，其风险也没有手术医生的风险大，因此，人们现在更关注的是手术机器人治病的效果。现已进入临床、比较著名的手术机器人有两种——达芬奇手术机器人系统和Flex誖机器人系统。
达芬奇手术机器人 
达芬奇机器人三大组成部分：外科医生控制台、床旁机械臂系统、成像系统。
500多年前，意大利画家达·芬奇画出了第一张机器人设计图，今天，以其名字命名的手术机器人系统进入了临床实践。最初想要用机器人对伤病员进行手术的是美国军方和美国航空航天局，为了预防宇航员在太空中出现的疾病和战场上需要紧急进行的外科手术，研究人员发明了手术机器人，其实就是一种远程医疗系统。
达芬奇手术机器人就像章鱼一样，有4条手臂。1条手臂为专用摄像头，可进行三维成像;其余3条手臂可随意实施其他手术功能，如使用镊子、电凝刀、分离器、超声刀，进行分离、止血、缝合等，甚至可以进行复杂的多台手术。它于2000年被美国食品与药物管理局（FDA）批准使用，目前已活跃在许多国家的手术室。
这一手术机器人系统最初主要用于泌尿外科的微创手术，随着升级到第四代（2014年4月被FDA批准进入临床应用），目前的使用范围已扩大到进行普通外科（肝胆、胰腺、胃肠道、甲状腺手术等）、心脏外科、胸外科、泌尿外科、妇科、小儿外科、咽喉头颈外科等领域的手术。迄今，由达芬奇机器人完成的手术就有20多万例。
2015年7月，美国卡耐基梅隆大学的医疗机器人公司发表声明称，该公司生产的Flex誖机器人系统已经获得美国食品及药物管理局批准，可以在市场上销售和进入临床治病。
达芬奇机器人手术场景
Flex誖机器人系统主要用于进行口腔手术，可通过口腔进入人体，能够让外科医生看到并且能够到达非常难涉及的解剖区域，进行头部和颈部的微创手术。Flex誖机器人系统的特点是，拥有一个可弯曲视镜，但不会变形。它结合了腹腔镜（一种使用于微创手术的坚硬笔直的探测装置）和内窥镜（可以弯曲变形的探测装置）的优点。
Flex誖机器人系统的头部装有一个高分辨率的摄像头（探针），摄像头两边的端口可以连接切割、抓握组织的工具，外科医生可以用一个操纵杆来指挥探针绕开器官和其他的障碍物，并进行微创手术。
机器人医生优势在哪
手术机器人技术的普及，将外科手术的精准度和成功率提升到了一个全新的高度，也将外科手术带入了一个新的时代。
与人工外科手术相比，手术机器人有着明显的优势：
●有3D高清影像技术为主刀医生提供高清晰和全方位立体式手术视野，可以将手术的局部位置视野放大15倍，不仅能精确定位手术部位，而且能让医生看得更清楚。
●手术时外科医生可以远离手术台坐在操纵台中，双手握住手柄，同步控制机械臂手术器械进行手术，减少了医生的劳动强度，有利于长时间的复杂手术。
●医生操控的机器人“手指”可以突破人手不可能完成的极限，实现360度旋转，在有限的空间内，多个维度任意变换操作姿势。机器人手指可以使用手术刀、剪刀、镊子或缝线所需的持针器，快速完成切割、电烧、缝合、打结等动作，其精确度和灵巧度与人的双手相比，有过之而无不及。
●机器人手腕和手指拥有稳定器，可以有效防止传统外科手术中人手可能出现的抖动和颤动，降低手术风险。尤其是在狭窄的解剖区域进行手术，能对患者提供更好的保护。
●一个主刀医生可以凭借手术机器人的“三头六臂”完成一个手术团队的全部工作，减少了配合失误，更有利于实现主刀医生的意图。
●患者的创口更小，康复时间更短，感染风险也大大减少。例如，常规的胰腺肿瘤切除手术需要开腹，创口在15～30厘米之间，而达芬奇手术机器人的手术创口仅1厘米左右。
●可同时对一名病人的多处病灶进行手术，例如，可以同时实施肠、肝、肺3处病灶的微创切除术，从而避免了多次手术给病人带来的不安和恐惧。
上述方方面面的优点，是目前普遍应用的第三代达芬奇手术机器人的主要特点。但是其手术操作范围也有局限，如果医生想要继续探究病人其他部位或身体更深部位的病理情况，需要重新定位。而第四代达芬奇机器人（达芬奇系统）又拥有了很多新的优点。
例如，数字内窥镜更加轻巧，可使用激光定位并可自动计算机械臂的最佳手术姿态，画面成像更清晰、3D立体感更准确。经过大幅改进的驱动结构使得机械臂移动范围更灵活精准，可覆盖更广的手术部位。更小、更细的机械手加上全新设计的手腕为手术操作提供了前所未有的灵活度。而且，第四代达芬奇机器人的内窥镜可以拆卸连接到任何一个机械臂上，使手术视野更加广阔，能帮助外科医生完成更为复杂和高难度的手术。 谁更有可能做到零事故率
尽管手术机器人具有无与伦比的优势，但它也像人一样会失误。美国芝加哥拉什大学医学中心的加·拉曼等人从FDA获取资料进行的一项研究表明，手术机器人的操作远非完美，会造成在手术中一些病人的受伤和死亡。
FDA的记录表明，手术机器人在2000年至2013年间进行手术共导致或涉及144人的死亡。而且某些形式的手术机器人进行的手术更为危险，在头部、颈部、心胸部采用手术机器人进行手术的风险几乎是人工手术或其他形式的手术风险的10倍。
手术机器人做手术发生事故大致分为两类，一是因为操作者，即手术医生的失误造成的;二是由于系统的各种问题，包括电路、机械故障等造成的。这两者造成的事故比例为40%∶60%。
2000年至2013年间，美国共有170万名病人由各种手术机器人实施过手术，病人中大部分是妇科和泌尿科患者。手术机器人出现事故的报告有1万多份，相当于每10万例手术有588例事故，其中超过1500例对病人有显著的不良影响。在2000年至2013年期间，美国手术机器人完成的手术数量大大增加，因此，这类手术出现事故导致的死亡和伤残数量也从2006年以来增加了30倍。
英国帝国理工学院研究人员收集了英格兰公费医疗系统从2008年到2011年的全部非急诊手术资料，通过检查大约400万例手术病例发现，有27000多人在手术后一个月内死亡，死亡率为0.67%。即便与2000年至2013年间美国手术机器人14年总事故率的0.59%比较，也表明人工手术的事故率要高。当然，英国的这项研究也提供了人工手术出问题的某些原因。
数据显示，星期一做手术风险最低，然后逐日增加，在星期五达到风险最高点。研究人员认为，星期五手术死亡率高可能是因为患者在手术后最需要得到照料的时候正好遇到周末，因而不能得到良好的术后照料。手术后的最初48小时对患者来说至关重要。如果在这个时候出现出血和感染等问题，但身边又没有称职的医生，后果就会很严重。这也说明，手术的失败率并非只是指手术本身，还包括手术结束后的护理。
这里有一个有趣的问题：如果拿医生做手术和机器人做手术相比，谁更有可能做到零事故率？一般来说，答案应该是机器人，因为机器人更为精准。但是，目前没有手术机器人零事故的报道，在中国却有医生做手术零事故的报道——2015年当选为“湖湘名医”的泸溪县人民医院外科主任张清贵，28年来主刀为近万名患者实施手术，无一例事故发生。
一般来说，手术机器人的事故率和失败率确实要大大低于人工手术。尽管如此，由于操作机器人的是人（医生），因此，对操作机器人的医生进行严格训练至关重要。而且，手术机器人使用日渐增多，并不意味着今后将会取代外科手术医生，而是对操作机器人的医生提出了更高、更严格的技能要求。
前者以沃森著称（沃森是一台具有庞大信息库和诊疗软件的电脑，可以对信息进行分析诊断），但尚未正式应用于临床;后者以达芬奇手术系统（达芬奇手术机器人）闻名于世。
手术机器人的前世今生
机器人医生可分为内科医生和外科（手术）医生，或称手术机器人。由于沃森内科医生并未进入临床，尚无实际意义。而且，即便以机器人内科医生诊治病人，其风险也没有手术医生的风险大，因此，人们现在更关注的是手术机器人治病的效果。现已进入临床、比较著名的手术机器人有两种——达芬奇手术机器人系统和Flex誖机器人系统。
500多年前，意大利画家达·芬奇画出了第一张机器人设计图，今天，以其名字命名的手术机器人系统进入了临床实践。最初想要用机器人对伤病员进行手术的是美国军方和美国航空航天局，为了预防宇航员在太空中出现的疾病和战场上需要紧急进行的外科手术，研究人员发明了手术机器人，其实就是一种远程医疗系统。
达芬奇手术机器人就像章鱼一样，有4条手臂。1条手臂为专用摄像头，可进行三维成像;其余3条手臂可随意实施其他手术功能，如使用镊子、电凝刀、分离器、超声刀，进行分离、止血、缝合等，甚至可以进行复杂的多台手术。它于2000年被美国食品与药物管理局（FDA）批准使用，目前已活跃在许多国家的手术室。
这一手术机器人系统最初主要用于泌尿外科的微创手术，随着升级到第四代（2014年4月被FDA批准进入临床应用），目前的使用范围已扩大到进行普通外科（肝胆、胰腺、胃肠道、甲状腺手术等）、心脏外科、胸外科、泌尿外科、妇科、小儿外科、咽喉头颈外科等领域的手术。迄今，由达芬奇机器人完成的手术就有20多万例。
2015年7月，美国卡耐基梅隆大学的医疗机器人公司发表声明称，该公司生产的Flex誖机器人系统已经获得美国食品及药物管理局批准，可以在市场上销售和进入临床治病。
Flex誖机器人系统主要用于进行口腔手术，可通过口腔进入人体，能够让外科医生看到并且能够到达非常难涉及的解剖区域，进行头部和颈部的微创手术。Flex誖机器人系统的特点是，拥有一个可弯曲视镜，但不会变形。它结合了腹腔镜（一种使用于微创手术的坚硬笔直的探测装置）和内窥镜（可以弯曲变形的探测装置）的优点。
Flex誖机器人系统的头部装有一个高分辨率的摄像头（探针），摄像头两边的端口可以连接切割、抓握组织的工具，外科医生可以用一个操纵杆来指挥探针绕开器官和其他的障碍物，并进行微创手术。
机器人医生优势在哪
手术机器人技术的普及，将外科手术的精准度和成功率提升到了一个全新的高度，也将外科手术带入了一个新的时代。
与人工外科手术相比，手术机器人有着明显的优势：
●有3D高清影像技术为主刀医生提供高清晰和全方位立体式手术视野，可以将手术的局部位置视野放大15倍，不仅能精确定位手术部位，而且能让医生看得更清楚。
●手术时外科医生可以远离手术台坐在操纵台中，双手握住手柄，同步控制机械臂手术器械进行手术，减少了医生的劳动强度，有利于长时间的复杂手术。
●医生操控的机器人“手指”可以突破人手不可能完成的极限，实现360度旋转，在有限的空间内，多个维度任意变换操作姿势。机器人手指可以使用手术刀、剪刀、镊子或缝线所需的持针器，快速完成切割、电烧、缝合、打结等动作，其精确度和灵巧度与人的双手相比，有过之而无不及。
●机器人手腕和手指拥有稳定器，可以有效防止传统外科手术中人手可能出现的抖动和颤动，降低手术风险。尤其是在狭窄的解剖区域进行手术，能对患者提供更好的保护。
●一个主刀医生可以凭借手术机器人的“三头六臂”完成一个手术团队的全部工作，减少了配合失误，更有利于实现主刀医生的意图。
●患者的创口更小，康复时间更短，感染风险也大大减少。例如，常规的胰腺肿瘤切除手术需要开腹，创口在15～30厘米之间，而达芬奇手术机器人的手术创口仅1厘米左右。
●可同时对一名病人的多处病灶进行手术，例如，可以同时实施肠、肝、肺3处病灶的微创切除术，从而避免了多次手术给病人带来的不安和恐惧。
上述方方面面的优点，是目前普遍应用的第三代达芬奇手术机器人的主要特点。但是其手术操作范围也有局限，如果医生想要继续探究病人其他部位或身体更深部位的病理情况，需要重新定位。而第四代达芬奇机器人（达芬奇系统）又拥有了很多新的优点。
例如，数字内窥镜更加轻巧，可使用激光定位并可自动计算机械臂的最佳手术姿态，画面成像更清晰、3D立体感更准确。经过大幅改进的驱动结构使得机械臂移动范围更灵活精准，可覆盖更广的手术部位。更小、更细的机械手加上全新设计的手腕为手术操作提供了前所未有的灵活度。而且，第四代达芬奇机器人的内窥镜可以拆卸连接到任何一个机械臂上，使手术视野更加广阔，能帮助外科医生完成更为复杂和高难度的手术。 谁更有可能做到零事故率
尽管手术机器人具有无与伦比的优势，但它也像人一样会失误。美国芝加哥拉什大学医学中心的加·拉曼等人从FDA获取资料进行的一项研究表明，手术机器人的操作远非完美，会造成在手术中一些病人的受伤和死亡。
FDA的记录表明，手术机器人在2000年至2013年间进行手术共导致或涉及144人的死亡。而且某些形式的手术机器人进行的手术更为危险，在头部、颈部、心胸部采用手术机器人进行手术的风险几乎是人工手术或其他形式的手术风险的10倍。
手术机器人做手术发生事故大致分为两类，一是因为操作者，即手术医生的失误造成的;二是由于系统的各种问题，包括电路、机械故障等造成的。这两者造成的事故比例为40%∶60%。
2000年至2013年间，美国共有170万名病人由各种手术机器人实施过手术，病人中大部分是妇科和泌尿科患者。手术机器人出现事故的报告有1万多份，相当于每10万例手术有588例事故，其中超过1500例对病人有显著的不良影响。在2000年至2013年期间，美国手术机器人完成的手术数量大大增加，因此，这类手术出现事故导致的死亡和伤残数量也从2006年以来增加了30倍。
英国帝国理工学院研究人员收集了英格兰公费医疗系统从2008年到2011年的全部非急诊手术资料，通过检查大约400万例手术病例发现，有27000多人在手术后一个月内死亡，死亡率为0.67%。即便与2000年至2013年间美国手术机器人14年总事故率的0.59%比较，也表明人工手术的事故率要高。当然，英国的这项研究也提供了人工手术出问题的某些原因。
数据显示，星期一做手术风险最低，然后逐日增加，在星期五达到风险最高点。研究人员认为，星期五手术死亡率高可能是因为患者在手术后最需要得到照料的时候正好遇到周末，因而不能得到良好的术后照料。手术后的最初48小时对患者来说至关重要。如果在这个时候出现出血和感染等问题，但身边又没有称职的医生，后果就会很严重。这也说明，手术的失败率并非只是指手术本身，还包括手术结束后的护理。
这里有一个有趣的问题：如果拿医生做手术和机器人做手术相比，谁更有可能做到零事故率？一般来说，答案应该是机器人，因为机器人更为精准。但是，目前没有手术机器人零事故的报道，在中国却有医生做手术零事故的报道——2015年当选为“湖湘名医”的泸溪县人民医院外科主任张清贵，28年来主刀为近万名患者实施手术，无一例事故发生。
一般来说，手术机器人的事故率和失败率确实要大大低于人工手术。尽管如此，由于操作机器人的是人（医生），因此，对操作机器人的医生进行严格训练至关重要。而且，手术机器人使用日渐增多，并不意味着今后将会取代外科手术医生，而是对操作机器人的医生提出了更高、更严格的技能要求。