机器人手术的进展：创新、挑战和未来前景

一、机器人手术概述

机器人手术，也称为机器人辅助手术，是医学领域一项革命性的、有前景的技术，既有实际优势，也有潜在优势。机器人手术的发展是人类创新和追求医疗技术进步的典范。这项快速发展的技术因其准确性的提高、侵入性的降低和患者预后的改善而吸引了医学界和研究人员的注意，从而获得了认可，尤其是在泌尿外科、普通外科、心胸外科、妇科、耳鼻喉科、神经外科、矫形外科和外科肿瘤学等各个专业。

机器人辅助手术始于20世纪60年代末，现已发展成为各种外科专业不可或缺的一部分。现代机器人手术系统配备了高度灵巧的手臂和微型仪器，可以减少震动并实现精细的操作。其技术的集成提高了手术的准确性，使机器人更安全，更适合各种过程。触觉反馈系统还允许外科医生确定他们正在操作的组织的一致性，从而防止由于施加过大的力而造成的伤害。随着远程操作的实施，外科医生现在可以克服地理限制，远程提供专业医疗服务。人工智能（AI）和机器学习（ML）的使用通过提高对微小和复杂解剖结构的识别，有助于手术决策。所有这些进步都加快了患者的康复速度，减少了并发症。然而，机器人系统的巨大成本、其维护、系统的大小和适当的外科医生培训构成了重大挑战。尽管如此，随着人工智能驱动的自动化、纳米机器人、显微切口手术、半自动化远程机器人系统等未来的进步，以及5G连接对远程手术的影响，机器人手术的增长曲线指向创新，证明了医疗保健领域对进步的不懈追求。

二、机器人手术的优点与缺点

从开放手术、微创外科、微创机器人手术的优缺点方面来看，微创机器人手术手术相比开放手术具有更短的操作时间、术后停留时间更短、更短的恢复时间、减少失血、术后疼痛减轻、疤痕更少、并发症较少、感染风险更低、减少输血需求、减少疲劳（外科医生）、补偿手抖、增强的视图、小切口、所需麻醉更少、手术室的医生更少、Mot离子缩放、灵活性提高、设置时间更长等优点（见表1）；相比微创外科，微创机器人手术同样具有优势，在减少疲劳（外科医生）、补偿手抖、手术室的医生更少、Mot离子缩放、灵活性提高、设置时间更长等方面比微创外科外可具有优势。而其缺点主要为设备昂贵、专业培训较多、具有支点效应、触觉反馈缺乏等。

表1 开放手术、微创手术和微创机器人手术的优缺点对比

	开放手术	微创外科	微创机器人手术
更短的操作时间	×	√	√
术后停留时间更短	×	√	√
更短的恢复时间	×	√	√
减少失血	×	√	√
术后疼痛减轻	×	√	√
疤痕更少	×	√	√
并发症较少	×	√	√
感染风险更低	×	√	√
减少输血需求	×	√	√
减少疲劳（外科医生）	×	×	√
较便宜的设备	√	√	×
专业培训较少	√	√	×
补偿手抖	×	×	√
增强的视图	×	√	√
小切口	×	√	√
所需麻醉更少	×	√	√
手术室的医生更少	×	×	√
Mot离子缩放	×	×	√
灵活性提高	√	×	√
支点效应	×	√	×
设置时间更长	×	×	√
显著的触觉反馈	√	×	×

三、展望

根据一家战略商业和相关经济学出版商进行的一项研究表明，人工智能在医疗保健领域的市场份额预计将从2023年的146亿美元增长到2028年的1027亿美元，从而使其能够在老年护理、药物发现、临床试验、远程监测、流行病和流行病的预测和管理等方面进行进一步的研究和应用。展望未来，机器人手术的未来前景非常有趣。目前，手术中使用的机器人大多是手动的，但正在尝试使用人工智能训练机器人，这将使外科医生能够识别感兴趣位置的两个边界作为系统的输入，系统将自动缝合该区域。这将有助于减少误差并提高系统的准确性。作为一个短期目标，这个想法是训练机器人在身体的风险易发区域安全地执行动作，同时开发出足够小的纳米机器人，可以进入血液，然后识别和治疗目标部位。此外，机器人系统正在开发中，可以通过显微切口进行手术。目前，可以通过较小切口进行手术的机器人系统正在开发中，以应用于费尔兹类神经外科，其中切口的大小与组织损失量成正比。此外，一种名为Trauma Pod的半自动远程机器人手术系统正在开发中，该系统能够执行循环和擦洗护士的任务，并跟踪物资供应，以挽救战场上严重受伤患者的生命。此外，5G连接带来的远程手术潜力，为全球医疗保健提供开辟了新的领域。此外，各种新机器人平台的开发，如Senhance外科机器人系统、Flex机器人系统、SurgiBot和许多其他平台，肯定会促进机器人手术在胎儿中的使用，因为它的使用仍处于初级阶段。

总之，机器人手术已经成为外科和医疗保健领域的一股革命性力量，通过整合人的能力和技术。尽管存在成本和培训要求方面的挑战，但机器人手术的增长曲线指向创新，证明了医疗保健领域对进步的不懈追求。

参考文献：

[1].Chatterjee S, Das S, Ganguly K, Mandal D. Advancements in robotic surgery: innovations, challenges and future prospects. J Robot Surg. 2024 Jan 17;18(1):28. doi: 10.1007/s11701-023-01801-w. PMID: 38231455.