

上周一,一个蛇形机器人蠕动着进入了一个活人的喉咙。
准确地说,是比利时伊沃尔市丁南-戈丁医院(University Hospital Dinant Godinne)在同一天为两名患者进行了手术。这两例手术是Flex系统的一个重要里程碑,标志着这款柔性机器人首次被用于活体患者(去年已在尸体上进行过测试)。这也对蓬勃发展的医疗机器人行业具有重要意义,因为Flex有望成为首款直接与Intuitive Surgical公司普遍使用的达芬奇系统(da Vinci System)竞争的设备。虽然Flex在美国仍等待FDA的批准,且目前仅用于头颈部手术——这是多臂达芬奇系统功能的一小部分——但一场较量似乎正在酝酿。据总部位于马萨诸塞州的Medrobotics公司称,这款蛇形机器人比达芬奇系统的成本显著降低,而且所需的培训时间更少,占用的手术室空间更小,所需人员也更少。除非FDA发现Flex存在欧洲监管机构忽视的问题,否则在达芬奇系统于2000年推出以来,这款机器人可能很快成为唯一能够侵占达芬奇系统市场的产品。
广义上讲,这几乎肯定是好消息。竞争促进创新,并能降低价格。后一点尤其值得关注,因为我从使用达芬奇系统的外科医生那里听到的唯一批评都与成本有关。虽然许多产品在十多年的时间里价格都会下降,但达芬奇系统的起售价为150万美元,最新一代的成本超过200万美元。随着Flex的出现,以及Intuitive Surgical公司原始专利的近期到期,机器人手术可能会变得更加普遍。
当然,前提是您相信微创机器人手术真的能改善手术效果(这是另一个时间和故事的讨论)。或者,更重要的是,您是否能承受机器人蛇形机器人滑入您的喉咙,在您的体内进行切割和烧灼的前景。
因为如果这对您来说太难以承受,那么等到您听说蛇形机器人为了实现手术革命,下一步可能需要钻入哪些孔道时,您就更难以接受了。
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大多数经自然腔道内窥镜手术(NOTES)的理念相对直接。当需要切开患者腹部时,切口可能很大,如开放手术;或相对较小,如腹腔镜手术。但即使是后者,甚至在使用达芬奇系统的情况下,手术通常也需要多个穿刺。然而,NOTES手术将切口数量减少到少至一个,而且这个切口位于愈合速度比腹壁上的创口更快的组织中,并且不会留下可见的疤痕。NOTES可能意味着大大减少失血量、恢复时间和身体创伤,因为——做好准备——它通过肛门、阴道或尿道进入患者体内。
这是一个令人不安的景象。然而,普通外科手术中有什么不令人不安呢?到目前为止,实验性和有限的临床证据都压倒性地支持NOTES的预期益处。正如微创手术优于开放手术相对的“血腥”一样,NOTES也承诺一种新的、减小的对患者的损伤程度。将这些变革性的手术大部分排除在手术室之外的原因,并非出于过度的紧张,而是理论与技术之间的差距。现有的工具不够灵活或不够灵巧,无法适应所有类型的手术。

蛇形机器人应运而生,它们能够沿着受试者身体的内部路径前进。虽然达芬奇系统的手臂末端装有灵巧的操纵器——它们是“有腕的”,这意味着它们可以像人手一样弯曲和旋转——但手臂本身相对僵硬。 NOTES手术对它们来说是不可能的。而Flex系统则由一系列柔性连杆组成,这些连杆会沿着外科医生确定的任何路径流动,保持着遥控杆指示的所有曲线和弯曲,Medrobotics称之为“领头羊”运动方法。该系统基于卡内基梅隆大学机器人专家Howie Choset的生物启发式工作,他也是该公司的联合创始人。Choset的长期目标是通过提高机器人的自主性来减少操作蛇形机器人所需的手术技能,并最终使NOTES成为临床现实。
从技术角度来看,外科手术蛇形机器人天生就适合进入孔道。一旦进入体内(通常仍需要一个小切口),机器人就可以在不干预器官和组织的情况下蜿蜒前行,最终到达目的地。在那里,它将执行与当前Flex系统相同的功能,使用切割、电灼和抓取工具来完成手术。
需要明确的是,Flex并非为NOTES设计的。Medrobotics公司尚未向FDA申请除头颈部手术以外的任何审批,而且Flex本身完全有可能永远不会进入腹腔。
尽管如此,NOTES一直都是公司的计划之一。Medrobotics首席执行官Samuel Straface表示:“我们设想我们的平台有一天能够扩展到肠道内的自然腔道手术,并有望为患者提供无疤痕的手术。我们仍然需要评估这个有前景的手术领域的手术要求。”
Straface不愿猜测Medrobotics的蛇形机器人何时会开始NOTES相关测试。而且,很少有医疗器械制造商愿意冒险惹怒FDA,而提出审批和部署的时间表。但无论需要多长时间,以及探索腹腔的蛇形机器人会是什么样子,似乎没有人能与之匹敌,在构建能够完成这类手术的机器人能力方面。Medrobotics公司上周开创的技术不仅仅是外科机器人发展史上的一个注脚。它是实现一场听起来极具侵入性,但却可能改善或拯救无数麻醉中人类生命的 सर्जरी时代的最佳希望。