應用、倫理與前沿
手術機器人
手術機器人,是指用機器人操控的器械來幫助外科醫生做手術,通常是經由幾個微小的切口、而不是一道大口子來完成。醫生並不是把控制權交給機器;相反,他坐在幾步之外的控制台前,看著放大的體內視頻,移動兩個手柄。機器人用幾隻末端帶著器械的細長機械臂,把這些手部動作複製到病人體內——於是醫生的手留在體外,而幹活的器械尖端在體內移動。
這一切的目的,是讓微創手術——經由小小的入口、而非一道大切口來手術——做起來更容易、更穩。有兩個竅門讓機器人勝過單憑一雙人手。第一是動作縮放:醫生在控制台上移動幾公分,器械尖端只移動幾毫米,從而獲得精細而放大了的控制。第二是震顫過濾:系統悄悄地把每個人手上那點天生的微小抖動抵消掉,讓器械尖端穩如磐石。器械的「腕部」還能像直握的手持器械所做不到的那樣彎折,從而在體內繞過轉角去操作。
由於醫生和病人是透過機器、而不是透過直接的觸碰聯繫在一起的,這其實是一種遙操作——遠距離操控一台機器人,哪怕這段距離只是隔著一間手術室。代價是實實在在的:設備非常昂貴,準備過程費時,而且醫生會失去那種天然的觸覺(稱為力觸覺回饋),只能主要靠眼睛去判斷組織被推壓的力道。一旦做得好,對病人的好處就是傷口更小、出血更少、恢復更快。
醫生在控制台上把手柄轉動 6 公分;動作縮放把它壓縮成器械尖端 6 毫米的轉動,而震顫過濾又抹去了手部天生的抖動,於是縫合線正好落在目標點上。
動作縮放加上震顫過濾,把一雙普通的手變成了超精密的器械。
如今大多數手術機器人是輔助性的、而非自主的:每一個動作都由醫生即時驅動,機器人只是對這些動作做過濾和縮放——它並不會自己決定該往哪裡下刀。
又稱
另見