目前机器人辅助外科手术(robot-assisted
surgeries,RASs)完全依赖于个体外科医生的动手能力。脱离外科医生控制的自主机器人手术可能会提高临床有效性、安全性,并改善及优化外科手术技术。然而,由于某些技术存在缺陷,包括:缺乏能在动态手术环境下区分和跟踪靶组织的可视系统和缺乏能执行复杂外科手术任务的智能计算系统等,所以涉及软组织的外科手术还没有机器人自主完成过,几乎完全依靠人控制,手动完成。由于人为因素(比如:外科医生的手-眼协调能力和经验等),这种手术的功能预后(包括并发症发生率)还存在很大差异。通过降低人为差错改善安全性,缩短手术过程的时间以及优化手术技术来提高有效性,自主机器人手术可能会给患者带来巨大的收益,患者预后也不再受限于外科医生的培训及经验。
美国华盛顿谢赫扎耶德儿童外科创新研究所的Shademan A博士等近期在《科学•转化医学》杂志上报道,通过全光三维和近红外荧光(near-infrared fluorescent ,NIRF)成像系统,以及一个自主缝合计算系统,自主机器人可在有监督的条件下进行软组织外科手术。受到最好的外科手术启发,计算机程序会生成一个计划来完成软组织的复杂外科手术任务,如:肠缝合术。研究者们比较了几种方式下——自主机器人系统、手动腹腔镜手术和临床常用的RAS,手术缝合的有效性指标,包括:通过平均缝合间距来反映缝合的一致性,可使吻合口泄露的压力、需要从组织中移除的错误缝针的数量、手术完成时间和肠道吻合后变小的肠腔。研究者发现,尽管在手术过程中存在动态的场景变化和组织运动,但在猪的离体组织和活体组织中,自主机器人外科手术明显优于外科专家的手术和RAS技术。
该研究认为,用有监督的自主机器人手术来进行软组织外科手术,能提高手术有效性、一致性、功能预后,提高了手术技术。(作者:王敏骏)
参考文献:Science Translational Medicine 2016;337: 337ra64