新型医生——医疗机器人

我们（人类）的动作是非常大的，而且在做一些非常精细的动作时，手往往会有些颤抖……但机器人就能够在不出现任何抖动的情况下进行非常细微的动作。

——劳伦斯·胡教授

生病了，不想打针、手术，服下一粒小药丸，让微型医疗机器人在体内四处游走，消灭病菌；不用轻易切肉换骨，免受传统手术痛苦，医疗机器人“微创”治疗；突发了疾病，身边无名医，让远程手术机器人在医生数字虚拟指挥下治疗……这些正被人工智能技术推向现实。

近年来，医用机器人已经发展成为先进机器人领域的前沿性学术方向，大大促进医疗，尤其是外科手术的微创化和智能化发展。智能型手术及医疗机器人，有广泛的感觉系统、智能和模拟装置，涉及医学成像、图像分析、机器人、运动分析及虚拟现实等多个学科的最新成果，能够全面扩展人类能力极限，提高医生手术及诊疗技能，辅助医生进行手术规划、仿真、操作等过程。

受制于人体生理结构，医生在操作精度、稳定性、抗疲劳能力和抗辐射能力等方面有很大局限，而这些正是机器人的优势。医疗机器人还具有独特优势：具有移动性与导航、识别与规避能力，还有智能化的人机交互界面，并在需要人工控制的情况下，具备远程控制能力；材料选择和结构设计，以易消毒和灭菌为前提，安全可靠且无辐射；以人作为操作对象的医疗机器人，要具有对状况变化的适应性，对作业的柔软性以及对人体和精神的适应性等；医疗机器人之间及医疗机器人和医疗器械之间具有或预留通用的对接接口，如人机交互接口等。

医疗机器人从功能上可分为5种类型：辅助内窥镜操作机器人、辅助微创外科手术机器人、远程操作外科手术机器人、虚拟手术机器人、微型机器人。后者主要包括智能药丸、智能影像胶囊和纳米机器人。

医疗机器人显著推动了现代医疗技术的发展，市场潜力和发展前景令人期待。

首部商业化手术机器人于1994年在美国推出。目前，由医生操纵台、机械手和内镜装置三大部分组成的美国“达·芬奇外科手术系统”最为畅销。此类手术机器人不仅能够完成普外科，还能完成脑神经外科、心脏修复、人工关节置换和整形外科等多领域手术，但上千万元的设备价格，仍是医疗机器人产业亟待突破的瓶颈之一。

我国手术与医疗机器人研究起步较晚，发展速度却很快。2003年，南开大学研制出面向生物医学工程的微操作机器人系统，可实现克隆研究中的转基因注射、染色体切割、细胞融合与分离等操作。2005年，天津大学研制出显微外科手术机器人，能实现显微镜下1毫米动脉血管的吻合手术操作。

以脑外科手术为例，在看不见颅内状态的情况下，无论检查还是手术治疗，都不容易准确找到患者病灶所在的位置，这是脑外科手术多年来难以攻克的难题。但有了脑外科辅助手术机器人，一切变得简单了。它采用CT立体定向仪引导，通过对患者颅脑的细致扫描来构建三维立体脑部结构图，以确定需要进行手术的精确部位，最后再借助机器人灵巧的机械手臂进行手术。

新加坡研究人员研制出一种外形像蟹钳的微型机器人。这个机器人由一个钳子和钩子组成，安装有内窥镜和摄像头，能够在外科医生操作下进入人体腹腔内，切除早期的胃癌癌变组织，而不留任何疤痕。

在进行胃癌切除手术时，这种微型机器人从病患嘴中进入腹腔，摄像头能够把内窥镜显示的内容传送至外界的电脑屏幕上。外科医生通过监控屏幕遥控机器人，用它的“蟹钳”抓住病患体内的癌变组织，并用钩子将该组织切除。

该机器人的设计者分别是新加坡国立大学医院的胃肠病学家劳伦斯·胡、南洋理工大学机械与宇航学院的副教授路易斯·菲和香港高级外科医师钟尚志（音）。

对于设计这种微型机器人的初衷，劳伦斯·胡教授说：“我们（人类）的动作是非常大的，而且在做一些非常精细的动作时，手往往会有些颤抖……但机器人就能够在不出现任何抖动的情况下进行非常细微的动作。”之所以设计成蟹钳状，是因为蟹钳非常有力，而且比较灵活。

劳伦斯表示，这个机器人已经帮助来自印度和香港的5名胃癌早期病人完成了癌变组织切除手术。在这5次手术中，微型机器人花费的时间少于正常手术，而且能够在不给病人留下疤痕的情况下，使其面临更小的风险。

经过多年不懈努力，医疗机器人——这一从前仅存在于科幻中的美好设想，正在科学家手中逐步成真，不断应用于现实生活。