醫(yī)生在這頭，病人在那頭

這是人類醫(yī)學(xué)史上的又一個(gè)里程碑。在不遠(yuǎn)的將來，許多大型手術(shù)的醫(yī)生將無需再和病人呆在同一個(gè)手術(shù)室里，而可以在世界不同的角落同時(shí)做一臺(tái)手術(shù)。

“遙控”手術(shù)的年代開始了

前不久，借助遙控裝置，法國(guó)和美國(guó)的科學(xué)家們進(jìn)行了一次成功的越洋手術(shù)。

這次手術(shù)的外科醫(yī)生在紐約，而病人則遠(yuǎn)在法國(guó)的斯特拉斯堡。隔著整整６２３０公里，通過一條高質(zhì)量的通訊線路，紐約的醫(yī)生引導(dǎo)著斯特拉斯堡的一個(gè)有三只機(jī)械手臂的機(jī)器人，切除了一位６８歲高齡的老太太的膽囊。

機(jī)器人的一只手中裝備有腹腔鏡，也就是嵌入軟管內(nèi)的一個(gè)微型攝像頭（目前這種探頭已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種常規(guī)的醫(yī)學(xué)檢查），另外兩只機(jī)械手則揮舞著外科手術(shù)工具。醫(yī)生使用簡(jiǎn)單的語音命令控制攝像頭（上、下、左、右移動(dòng)），并在監(jiān)視器內(nèi)觀察手術(shù)的進(jìn)程。

這次手術(shù)是在９月７日進(jìn)行的，持續(xù)了５４分鐘，比正常的膽囊摘除手術(shù)時(shí)間要短了許多。醫(yī)療小組說，病人術(shù)后情況良好，沒有出現(xiàn)并發(fā)癥，兩天之后她已經(jīng)出院回到了家中。

計(jì)算機(jī)動(dòng)力公司開發(fā)了這個(gè)宙斯機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)。醫(yī)生們坐在像機(jī)艙一樣的控制臺(tái)前，用操縱桿通過橫穿大洋底部的光纖控制機(jī)器人。這條跨大西洋海底通訊光纜是法國(guó)電信公司特地為這次手術(shù)開通的，使用異步傳輸模式（ＡＴＭ）技術(shù)來傳遞數(shù)據(jù)。光纜的連接速度達(dá)到每秒１０Ｍ，相當(dāng)于一個(gè)電纜調(diào)制解調(diào)器。

計(jì)算機(jī)動(dòng)力公司的創(chuàng)始人和首席技術(shù)官王羽侖說，醫(yī)療小組的成員想要證明超遠(yuǎn)距離的手術(shù)是可以實(shí)現(xiàn)的。“遠(yuǎn)程協(xié)作手術(shù)的概念非常重要，因?yàn)樗鼘a(chǎn)生不可估量的社會(huì)影響?！?/p>

負(fù)責(zé)將動(dòng)作信號(hào)傳遞給機(jī)器人的蓋勒說道：“今天只是切除了一個(gè)膽囊，但是在未來它有可能做任何手術(shù)。一旦遙控技術(shù)更加完善，網(wǎng)絡(luò)更加普及，它將會(huì)大顯神通，施行罕見的高難度的、那種非得有頂級(jí)專家指導(dǎo)的手術(shù)。這樣即使在窮鄉(xiāng)僻壤，人們也可以通過網(wǎng)絡(luò)獲得高級(jí)專家的幫助！”

手術(shù)機(jī)器人還需人工操控

一直以來，機(jī)器人技術(shù)和“遠(yuǎn)程手術(shù)”給醫(yī)生帶來了極大幫助，特別是那些復(fù)雜的需要高度技巧的手術(shù)。但是像這次跨越大西洋，由一個(gè)機(jī)器人完整地做完了整個(gè)手術(shù)，還是第一次。

但是，這個(gè)外科手術(shù)機(jī)器人還不是一個(gè)“聰明”的機(jī)器。它有人工智能系統(tǒng)，但只是一個(gè)工具而已，所有判斷和動(dòng)作必需由外科醫(yī)生來完成。

在斯特拉斯堡，兩名醫(yī)生守護(hù)在病人一側(cè)以防有任何意外發(fā)生。一名醫(yī)生把他的腳踩在緊急踏板上?！叭绻涯_從那個(gè)踏板上挪開，機(jī)器人就會(huì)立刻停止一切動(dòng)作，然后由醫(yī)生本人來繼續(xù)手術(shù)?！奔又荽髮W(xué)的計(jì)算機(jī)工程學(xué)教授巴特納解釋說，是他幫助王羽侖還有其他人一起發(fā)明了這個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)。

為了這次跨洋手術(shù)，兩年來科學(xué)家們夜以繼日地工作，以使機(jī)器人宙斯的技藝更加精湛。經(jīng)歷了無數(shù)次的失敗，克服了無數(shù)技術(shù)上的難關(guān)，并且經(jīng)過美法之間無數(shù)次的遠(yuǎn)程手術(shù)實(shí)驗(yàn)之后，機(jī)器人宙斯才正式開始在人類身上動(dòng)手術(shù)。

由于目前這項(xiàng)技術(shù)還只限于實(shí)驗(yàn)階段，手術(shù)之前醫(yī)療小組征得了病人的許可，并獲得了醫(yī)學(xué)倫理協(xié)會(huì)等有關(guān)部門的同意。蓋勒說，之所以選擇膽囊切除作為第一個(gè)人體手術(shù)，“是因?yàn)樗鄬?duì)比較簡(jiǎn)單。它的手術(shù)步驟只是移除器官，沒有重建結(jié)構(gòu)等復(fù)雜過程。”

技術(shù)人員必需解決的一個(gè)非常重要的問題，就是在傳輸信號(hào)的過程中的時(shí)間滯后問題。從醫(yī)生的控制臺(tái)到手術(shù)臺(tái)之間，信號(hào)的傳輸有一定的時(shí)間差。

這種延遲效應(yīng)，在遙控手術(shù)中至關(guān)重要。為此，研究者們不得不測(cè)定出到底延遲多少對(duì)于一個(gè)外科手術(shù)來說是可以接受的?！拔覀儽仨毷箷r(shí)間的延遲效應(yīng)最小化，這樣醫(yī)生和機(jī)器人動(dòng)作之間才能合拍。”

傳輸過來的視頻數(shù)據(jù)，到達(dá)紐約之后，先要轉(zhuǎn)換成醫(yī)生可以觀察的活動(dòng)圖像，然后顯示在電視上。這中間大約有１５５毫秒的延遲，而安全的延遲時(shí)間極限是３３０毫秒。

“從這些實(shí)驗(yàn)中，我們獲得了寶貴的數(shù)據(jù)資料，同時(shí)也增加了許多信心，最后我們覺得一切都已經(jīng)準(zhǔn)備妥當(dāng)，希望能在人身上做一次實(shí)驗(yàn)?！?/p>

邁出了科技史上的重要一步

腹腔鏡檢查技術(shù)在過去１０年中取得了重大進(jìn)展?，F(xiàn)在，它已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在許多常規(guī)外科手術(shù)中。這項(xiàng)技術(shù)非常流行是因?yàn)樗奈ｋU(xiǎn)性很小，通常只需要一個(gè)小小的切口，把內(nèi)窺鏡頭和外科手術(shù)工具放進(jìn)去就可以了。

光纖內(nèi)窺鏡可隨意彎曲，經(jīng)常被用來檢查治療前列腺、結(jié)腸和喉部等器官的疾病。前述宙斯機(jī)器人用的是一個(gè)帶有鏡頭的精確內(nèi)窺鏡，比起普通的光纖內(nèi)窺鏡，它可以傳輸更高質(zhì)量的圖像?！皥D像的解析度非常好，就好像在親自開刀一樣，”蓋勒說，“能夠在千里之外的病人身上動(dòng)手術(shù)真令人難以忘懷?！?/p>

“機(jī)器人擴(kuò)展了外科醫(yī)生的能力，使他們可以做更精確的手術(shù)?！卑吞丶{說。通過給機(jī)器人編程，他們就可以完成一些細(xì)微的動(dòng)作，比如縫合非常細(xì)小的傷口，而通常人類外科醫(yī)生是無法勝任這一點(diǎn)的，因?yàn)椴还茉僭趺蠢暇毜尼t(yī)師，也無法徹底消除手部細(xì)小的顫抖，“但是機(jī)器人則不同，它們可以像一塊巖石那樣穩(wěn)固?！?/p>

更值得一提的是，自動(dòng)控制技術(shù)可以讓醫(yī)生進(jìn)行更復(fù)雜的操作。“機(jī)器人可以把活兒干得非常漂亮，從各個(gè)不同的角度、部位，或者是在某個(gè)古怪刁鉆的小洞洞里操作。而這些部位的手術(shù)，通常人類醫(yī)生很難完成的。”

王羽侖和他的同事們非常希望這個(gè)新技術(shù)能幫助世界上更多的人恢復(fù)健康，并使更高明的醫(yī)學(xué)技術(shù)傳遍世界上的每一個(gè)角落。

“對(duì)于第三世界國(guó)家和戰(zhàn)爭(zhēng)地區(qū)而言，這技術(shù)可能顯得尤其重要，因?yàn)樵谀莾和饪漆t(yī)生很少，有的地方根本沒有?！鄙w勒說，“我們可以讓醫(yī)學(xué)專家們不用出門，就可以為那些地區(qū)的病人手術(shù)。”

但是在這些國(guó)家里，電纜網(wǎng)絡(luò)等的缺乏是個(gè)大問題。他建議，在未來可以通過衛(wèi)星或者微波來傳輸信號(hào)。“而且一旦將來這項(xiàng)技術(shù)的設(shè)備小到用船或者飛機(jī)就可以運(yùn)載的話，我們還可以訓(xùn)練護(hù)士和醫(yī)生如何使用和安裝這些會(huì)做手術(shù)的機(jī)器人?！盙

《海外星云》（2001年30期）