想象一下，当你走进手术室，发现你的外科团队中竟然有一台机器人。虽然功能齐全的机器人外科医生尚未准备好成为主角，但自动化设备已经在手术领域站稳了脚跟。有些系统允许医生通过控制器或电脑屏幕来操控机器人器械——这些器械能够以非人的精度进行切割和精细操作，而另一些医疗机器人则完全取代医生，来执行一个大型手术中的特定环节。现在，科学家们在后一种类型的机器人方面取得了重大进展：在一项周三发表于《机器人学》杂志（Science Robotics）的研究中，一个团队报告了有史以来第一次机器人辅助人工耳蜗植入手术。
“我们在这个项目上已经投入了八年多，”该研究的首席作者、瑞士伯尔尼大学ARTORG生物医学工程研究中心的教授Stefan Weber说。“与许多研究不同的是，我们在整个过程中始终专注于一项应用。”
事实上，Weber的研究具有高度的针对性：他和他的团队创造了一个完美设计的机器人，用于在人头骨中钻一个非常细的隧道。理论上，他们的机器人可以应用于其他类型的 But it’s designed to give surgeons performing cochlear implantations a major edge.（但它的设计是为了给进行人工耳蜗植入手术的外科医生带来巨大优势。）
人工耳蜗植入是一种旨在改善听力障碍者听力能力的手术，它通过外部麦克风拾取声音，进行处理，然后将声音转化为电脉冲——直接发送到听觉神经。每年大约有65,000个植入手术，其中很多是针对年幼的儿童。
为了给患者植入人工耳蜗，外科医生需要通过钻一个2.5毫米宽的隧道，穿过被面部神经和味觉神经包围的颅骨部分，才能到达中耳。部分原因是这一操作的难度，大约30%到55%的患者在植入过程中实际上会失去一部分“残余听力”——即使在耳朵存在问题的情况下，他们原本还能听到的一些声音。
“人类在操作上已经达到了技能的极限，无论是触觉还是视觉，”Weber说。“但如果设计得当，机器人系统可以达到任何分辨率——无论是毫米级别还是百分之一毫米级别。”
所以在他看来，人工耳蜗植入手术是自动化技术的完美应用对象。他说，通过解决手术中的这一关键步骤，“机器人可以真正显著地改变手术结果。”
经过多年的机器人设计和安全机制的创建——包括术前对患者头骨的分析以个性化机器人治疗方案，以及面部神经监测以确保机器人在手术过程中不会伤害周围组织——该机器人在去年夏天首次用于一名51岁的女性患者。从那时起，该机器人已经协助完成了另外三例——成功的——手术。临床试验中的患者仍在接受评估，以确定他们的听力体验在多大程度上得到了改善。
现在，Weber的团队正在尝试使用机器人进行植入手术的最后一步——将电极线植入内耳。他们已经取得了一些成功，但这一阶段还需要更多的调试和安全检查。
“我不会说我们能够完全自动化植入过程，”Weber说，“但我们的目标是优化它。”
虽然他的团队目前仍然致力于微调和改进人工耳蜗植入手术，但他确实认为他们的机器人可能在医学领域有其他应用。
“比方说，大脑中或颅底深处的一些结构比较小，”他说。“我们有兴趣看看未来是否能将其扩展到这些领域。”
