机器人手术是医学的未来
by Richard van Hooijdonk
Richard van Hooijdonk （理查德范霍伊敦克）是国际上一位知名的未来学家，霍伊敦克和他的国际团队主要研究有数字健康趋势、机器人手术、无人机、物联网、3D&4D打印、大数据以及其他能够影响行业的新技术。
人体是一个很复杂的系统，我们的器官、骨骼、肌肉、血管以及结缔组织都要在有限的空间里生存。就在几年前，如果一个外科医生需要对病人施行手术的话，他就必须要进行大范围的切口，然后还要在复杂的人体组织里面寻找、筛选，最后历经千辛万苦才终于到达器官深处。这种情况的不良后果往往就是，容易造成难看的疤痕，而且需要很长时间才能够愈合。
可以说，传统的手术还是有比较大几率留下术后并发症的。然而，1970年最初的微创治疗方式-腹腔镜手术的出现，改变了整个外科领域。到上世纪90年代的时候，腹腔镜技术已经呈现指数级别的整长，曾经被认为是遥远未来的技术，现在已经实现了。
机器人外科医生-达芬奇
微创手术将会成为未来医学主流，因为它能够降低成本、疼痛感、减少伤口愈合时间以及伤残率。机器人手术能够帮助外科医师进行微创而复杂的手术，它比传统手术更精确、更可控，这一点恐怕最稳定、最熟练的外科医师也难以达到。比如，达芬奇机器人可以以3D这种更直观的展示方式帮助主刀医师在病人有效的体内进行灵活的腹部手术。
通过CAT扫描和核磁共振，结合清晰的成像技术和增强现实，医生就能够真实的看到身体内所发生的一切，这种3D虚拟环境就像把医生给隐形了一样，他们可以自由地观察身体某个部位的变化，以采取对应的措施。例如癌症，它是通过淋巴系统扩散的，这就给医生提供了干扰的机会。除了他们的主要部分、腹部外，机器人现在还能够帮助矫正视力问题、重塑关节甚至钻进大脑里。
目前外科手术机器人已经取得了巨大的进步，但它们仍然是非常昂贵的，这也就解释了为什么它们主要被部署在如美国、英国这些发达国家的诊所里，要知道，这些国家稍微有点规模的医院都会配备一台手术机器人。达芬奇每台的费用高达200万美元，这包括了相关的手术器械和帮助医生灵活操纵它们的培训费。
除了能够帮助提高外科医生的身体能力，未来的机器人手术将发生在一个更强大的虚拟环境里，那时外科医师甚至可以控制机器人的头脑，想象一下吧！（关于达芬奇手术机器人世界范围及中国应用情况，动脉网在近期将继续发文讨论，请留意。）
通过腹部按钮插入机器人手臂
纽约西奈山医院泌尿外科主任Michael Palese大约每年要进行800次腹腔镜手术。其中，许多还是同时进行的，比如前列腺手术和肾手术就是同时完成的。机器人手术目前广泛使用在众多领域，特别是妇科和泌尿科，同时也会被用于超复杂的手术上，如心脏瓣膜修复手术。
凭借其灵活的控制系统，达芬奇手术系统实际上看起来就像电脑游戏一样，它拥有三个灵活的机器人手臂和一个三维屏幕。它还有两个组成部分:由机器人施行手术的手术台以及医生进行操纵的控制台。机器人指尖会装有手术刀和剪刀，固定在手臂上的内窥镜相机会展示给医生精确的3D图形。
此外，机器人还可以理解外科医生的动作，更确切点说，就是它在接受指令后，机器人手臂能够准确无误通过小切口进入患者体内。听起来不可思议？还有更不可思议的呢:在未来，我们将看到像蛇一样的机械臂通过微小的缺口进入患者体内，然后游刃有余地在病人体内爬行。还不过瘾？来点更劲爆的:这种技术也可以用在远程治疗上，在非常遥远的地方进行~
在另一个国家为患者进行远程腹部手术
远程手术是在20世纪70年代出现的，当时美国航空航天局（NASA）就有技术专家开始研究使用机器人对宇航员进行远程手术的可能性了。从那时起，NASA就开始和军方合作稳步推进可实际执行远程手术的机器人项目了。为了弄清楚远程机器手术如何进行， Mehran Anvari 进行了第一次机器人辅助远程手术试验，这次主要是帮助一位居住在宝瓶座（Aquarius ）水下基地的战士缝合伤口。
之后，这个机器人就演变成了“宙斯”号手术机器人，据记载，当时已经完成了超过20次远程手术，包括疝和腹部外科。Anvari将他的机器人放置在该国，而他，则在加拿大汉密尔顿的圣若瑟诊所的控制台上远程指挥。他说这些远程手术和他在手术室里进行的并没有什么不同，他的双手放在操纵台上，控制着机器人使用何种医疗器械，这就要自己拿着手术器械一样。机器人摄像机就是他的眼睛，这样他能够随时和工作人员沟通以派发新的指令。
OctoMags在你的眼睛里，莎士比亚在你的脑海里,微观的未来在这里
目前，手术机器人已经被制造成人类大小，各个部分完全是根据人类的尺寸量身打造的，比如手和眼睛。但假如我们改变一下，将机器人变得更精细，人类的动作变得更微小以至于很难被察觉，那么一切将会如何呢？可以想象的是，到时，外科医生将要改名为微型外科医师，这真的不是科幻小说，因为已经有手术机器人被嵌入进眼睛和血液里了。
机器人，眼睛的旁观者
苏黎世附近的研究人员已经开发出了一款名为“OctoMags”的纳米机器人，它可以协助医师进行相当细腻的手术。小家伙身材非常苗条，总直径相当于四根头发丝粗细，同时还配有可伸缩的探测针，这些都让它变得像手术刀一样轻薄。它主要被定位在患者的头部位置，通过磁体电磁脉冲的引导，octomag将会帮助外科医师完成该区域的手术。
目前来看微型机器人手术技术并不很成熟，但值得高兴的是，它已经完成了第一轮对眼睛的测试实验。
想一下，接下来会发生什么？
从根源上医治癌症
以色列巴伊兰大学的一个研究团队已经开始使用纳米机器人来对患有白血病的病人进行癌症治疗了，主要是通过将这些纳米机器人注射到人体体内，对其进行操控来杀灭癌细胞。
这些被专门训练过得机器人能够非常准确的找到癌细胞的位置，然后从源头上对其进行管理。这次对人体血液的测试效果非常好，因为健康细胞能很灵巧的被机器人绕过去了而没有被杀死。
希望有一天这些纳米机器人会成为精准医疗和外科手术中不可或缺的一部分，从源头上医治疾病，减少副作用和并发症的风险。
脑袋里的莎士比亚
从医学和外科领域来看，纳米机器人的未来一片光明；而从神经科学领域来看，也同样如此。
MIT媒体实验室的创始人之一，Nicholas Negropronte 认为纳米技术也应该可以在进行数据或程序加载后放入人类大脑里，而不能一味指望药物。想像一下，与大脑在内部进行交流而不是从外部，这会是一种什麽样的感觉呢！
从理论上来说，这是可行的。纳米机器人可以通过注射进入人体血液，然后血液通道进入人体的神经系统。根据Negroponte（内格罗蓬特）的理论，我们可以将莎士比亚或者克里斯托弗马洛的作品加载到我们的大脑里。
数学不好？向蟑螂求救
一队以色列科学家已经在使用遗传物质而不是金属或塑料创造纳米机器人上取得了重大突破。研究小组证明了DNA可以被用来创造纳米机器人装置，这个装置被植入在蟑螂体内，作为一个原始的生物计算机使用。有趣的是，科学家们居然通过对这个生物计算机编程解决了基本的数学问题。
正如你看到的，世界上每天都在进行着很多机器人试验，好像就在昨天，一篇文章预测如人类头发丝粗细的即将量产，它们可以自由在人体内旅行，而这是传统医学无法完成的事情。很显然，这一切离我们并不遥远，我相信，到2020年手术机器人将要开始进行人体实验了。
但问题是:你准备好了吗？
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