醫(yī)院里的機(jī)器人

李星燕

隨著科技的進(jìn)步和研發(fā)機(jī)構(gòu)大量的資金投入，更智能，造價(jià)更低的醫(yī)療機(jī)器人將會(huì)出現(xiàn)，這是病人的福音，而全新的商業(yè)機(jī)會(huì)也將逐漸浮現(xiàn)

在硝煙彌漫的戰(zhàn)場(chǎng)上，負(fù)傷的戰(zhàn)士一時(shí)無(wú)法轉(zhuǎn)移到被炮火阻隔的戰(zhàn)地醫(yī)院，而時(shí)間一分一秒過(guò)去，傷者的傷勢(shì)急劇惡化。怎么辦?第一線的衛(wèi)生隊(duì)在哪里?一個(gè)雙人床大小的救治艙出現(xiàn)了，在一位三只手的機(jī)器人醫(yī)生和兩位機(jī)器人護(hù)士的幫助下，戰(zhàn)士的傷口得到及時(shí)有效地處理，在最終轉(zhuǎn)移到戰(zhàn)地醫(yī)院之前，傷者的傷勢(shì)完全得到了控制。這并不是天方夜譚，事實(shí)上，美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)不惜投資一千兩百萬(wàn)美元研發(fā)的，正是這樣的外傷救治艙(Trauma Pod)。

這并不是機(jī)器人走進(jìn)醫(yī)院的開(kāi)始。早在1985年，一款型號(hào)為PUMA560的機(jī)器人在CT掃描的協(xié)助下，將一根醫(yī)用針刺入病人腦部以便進(jìn)行大腦活組織切片檢查開(kāi)始，機(jī)器人也由此開(kāi)始在醫(yī)療領(lǐng)域嶄露頭角。但是在很長(zhǎng)的時(shí)間里，醫(yī)療機(jī)器人的發(fā)展速度卻相對(duì)緩慢，這是因?yàn)獒t(yī)療行業(yè)的特殊性造成的。從安全角度出發(fā)，各國(guó)政府對(duì)于醫(yī)療設(shè)備，尤其是智能型外科手術(shù)機(jī)器人的嚴(yán)格審查使醫(yī)用機(jī)器人的研發(fā)過(guò)程相對(duì)來(lái)說(shuō)比較漫長(zhǎng)。另一方面，高昂的研發(fā)和維護(hù)費(fèi)用也抬高了產(chǎn)品的價(jià)格，無(wú)形中為上市產(chǎn)品的大規(guī)模普及造成了一定的障礙。另一方面，一款智能型外科手術(shù)機(jī)器人從研發(fā)到人體試驗(yàn)，通過(guò)相關(guān)機(jī)構(gòu)審批，推向市場(chǎng)到最終進(jìn)入普通人的生活，有可能經(jīng)歷一個(gè)長(zhǎng)達(dá)幾十年的周期。目前國(guó)外初見(jiàn)成效的醫(yī)療機(jī)器人研發(fā)大都從上世紀(jì)90年代就已經(jīng)開(kāi)始了。我國(guó)的醫(yī)用機(jī)器人研究相對(duì)較晚，此前主要以引進(jìn)國(guó)外設(shè)備為主，現(xiàn)在，以哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)器人研究所為代表的醫(yī)療機(jī)器人研發(fā)也正在開(kāi)展，主要包括機(jī)器人輔助矯形外科手術(shù)系統(tǒng)以及穿戴式輔助上肢和手指康復(fù)系統(tǒng)，其中前者已經(jīng)進(jìn)入人體標(biāo)本實(shí)驗(yàn)階段。

盡管前期投入巨大，不過(guò)醫(yī)療機(jī)器人一旦進(jìn)入商用，持續(xù)、豐厚的回報(bào)利潤(rùn)還是讓不少公司和研究機(jī)構(gòu)義無(wú)反顧地走上了這條漫漫長(zhǎng)路，不乏已經(jīng)將產(chǎn)品推向市場(chǎng)的佼佼者。其中外科、復(fù)健機(jī)器人是目前研究最多、成品最多、商業(yè)前景最值得期待的方向。外科機(jī)器人

從PUMA560在80年代的試探開(kāi)始，外科機(jī)器人就因其特有的人類(lèi)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注?，F(xiàn)代的外科機(jī)器人通常由機(jī)械手、內(nèi)窺鏡視頻系統(tǒng)和控制臺(tái)組成。內(nèi)窺鏡被放入病人體內(nèi)，采集到的視頻通過(guò)三維視覺(jué)系統(tǒng)放大，能提供給醫(yī)生全方位的手術(shù)視野；外科醫(yī)生通過(guò)控制臺(tái)發(fā)出的指令會(huì)被機(jī)器人系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為更加細(xì)微的機(jī)械手行動(dòng)指令；穩(wěn)定靈巧的機(jī)械手臂則根據(jù)實(shí)際的反饋信號(hào)執(zhí)行相應(yīng)的指令。相較于人類(lèi)醫(yī)生，機(jī)器人有著高靈活度的關(guān)節(jié)和精準(zhǔn)穩(wěn)定的手腕，能夠有效地避免一時(shí)“手滑”之類(lèi)的失誤。

1997年，外科手術(shù)機(jī)器人“宙斯”被用于一起輸卵管重建手術(shù)，同普通此類(lèi)手術(shù)造成的較大傷口相比，“宙斯”只留下了幾個(gè)鉛筆直徑大小的小傷口供內(nèi)窺鏡和機(jī)械手出入，而這臺(tái)手術(shù)的成果一一個(gè)小男嬰，則于1999年的9月順利誕生。第二年，外科手術(shù)機(jī)器人“達(dá)·芬奇”則在德國(guó)協(xié)助完成了一例心臟搭橋手術(shù)。而在2001年9月7日，歷史上第一次跨洋遠(yuǎn)程控制外科手術(shù)在大西洋兩岸同時(shí)進(jìn)行。整場(chǎng)手術(shù)中，在紐約的醫(yī)生通過(guò)攝像頭觀察病人的情況，控制臺(tái)發(fā)出的操作指令通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)直達(dá)大西洋對(duì)岸，身處法國(guó)的68歲患者則由機(jī)器人“宙斯”成功摘除了膽囊。

2003年，在經(jīng)過(guò)幾年的專利糾紛之后，“宙斯”的公司Computer Motion和“達(dá)·芬奇”的公司Intuitive Surgical宣告合并，“達(dá)·芬奇”也成為了目前市場(chǎng)上唯一得到美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)認(rèn)證的外科手術(shù)機(jī)器人產(chǎn)品。如今，全球有超過(guò)850所醫(yī)院和研究單位在使用這款手術(shù)機(jī)器人，普通的外科醫(yī)生在接受一定的培訓(xùn)后就能使用它。2007年初，北京解放軍總醫(yī)院第一次將“達(dá)·芬奇”系統(tǒng)引入中國(guó)大陸，在那里，多例外科手術(shù)在機(jī)器人神奇的手臂下成功完成。

目前阻撓“達(dá)·芬奇”機(jī)器人大面積普及化的障礙還是在于費(fèi)用。這款機(jī)器人售價(jià)從15。萬(wàn)美元到2007Y美元不等，每年的維護(hù)費(fèi)用超過(guò)10萬(wàn)美元，再加上針對(duì)外科醫(yī)生的培訓(xùn)費(fèi)用，一般的醫(yī)院很難承擔(dān)的起。

復(fù)健機(jī)器人

除了外科手術(shù)，機(jī)器人還在復(fù)健治療方面取得了相當(dāng)不錯(cuò)的療效。近年的相關(guān)調(diào)查表明，在中國(guó)，腦中風(fēng)已經(jīng)成為了威脅居民健康的“二號(hào)殺手”，每年新發(fā)患者約200萬(wàn)人；每年死于腦中風(fēng)的患者約150萬(wàn)人；而存活的600萬(wàn)到700萬(wàn)患者中，約有四分之三的患者留有不同程度的殘疾。復(fù)健機(jī)器人通常以機(jī)械手臂或機(jī)械腿的形象出現(xiàn)，將它系在患者行動(dòng)不便的肢體上，它能根據(jù)患者的身體情況，引導(dǎo)患者進(jìn)行適當(dāng)?shù)幕顒?dòng)訓(xùn)練，(譬如說(shuō)，訓(xùn)練手臂去拿到特定物件，訓(xùn)練手指玩游戲或者訓(xùn)練下肢行走)，防止肌肉萎縮，刺激身體失去運(yùn)動(dòng)能力的部分。復(fù)健機(jī)器人的價(jià)格比外科手術(shù)機(jī)器人要低，不過(guò)目前大部分還是要幾萬(wàn)美元，專家估計(jì)，如果能將費(fèi)用降到幾千美元，應(yīng)該能夠受到市場(chǎng)的歡迎。