醫生在這頭，病人在那頭

這是人類醫學史上的又一個里程碑。在不遠的將來，許多大型手術的醫生將無需再和病人呆在同一個手術室里，而可以在世界不同的角落同時做一臺手術。

“遙控”手術的年代開始了

前不久，借助遙控裝置，法國和美國的科學家們進行了一次成功的越洋手術。

這次手術的外科醫生在紐約，而病人則遠在法國的斯特拉斯堡。隔著整整６２３０公里，通過一條高質量的通訊線路，紐約的醫生引導著斯特拉斯堡的一個有三只機械手臂的機器人，切除了一位６８歲高齡的老太太的膽囊。

機器人的一只手中裝備有腹腔鏡，也就是嵌入軟管內的一個微型攝像頭（目前這種探頭已經廣泛應用于各種常規的醫學檢查），另外兩只機械手則揮舞著外科手術工具。醫生使用簡單的語音命令控制攝像頭（上、下、左、右移動），并在監視器內觀察手術的進程。

這次手術是在９月７日進行的，持續了５４分鐘，比正常的膽囊摘除手術時間要短了許多。醫療小組說，病人術后情況良好，沒有出現并發癥，兩天之后她已經出院回到了家中。

計算機動力公司開發了這個宙斯機器人手術系統。醫生們坐在像機艙一樣的控制臺前，用操縱桿通過橫穿大洋底部的光纖控制機器人。這條跨大西洋海底通訊光纜是法國電信公司特地為這次手術開通的，使用異步傳輸模式（ＡＴＭ）技術來傳遞數據。光纜的連接速度達到每秒１０Ｍ，相當于一個電纜調制解調器。

計算機動力公司的創始人和首席技術官王羽侖說，醫療小組的成員想要證明超遠距離的手術是可以實現的。“遠程協作手術的概念非常重要，因為它將產生不可估量的社會影響。”

負責將動作信號傳遞給機器人的蓋勒說道：“今天只是切除了一個膽囊，但是在未來它有可能做任何手術。一旦遙控技術更加完善，網絡更加普及，它將會大顯神通，施行罕見的高難度的、那種非得有頂級專家指導的手術。這樣即使在窮鄉僻壤，人們也可以通過網絡獲得高級專家的幫助！”

手術機器人還需人工操控

一直以來，機器人技術和“遠程手術”給醫生帶來了極大幫助，特別是那些復雜的需要高度技巧的手術。但是像這次跨越大西洋，由一個機器人完整地做完了整個手術，還是第一次。

但是，這個外科手術機器人還不是一個“聰明”的機器。它有人工智能系統，但只是一個工具而已，所有判斷和動作必需由外科醫生來完成。

在斯特拉斯堡，兩名醫生守護在病人一側以防有任何意外發生。一名醫生把他的腳踩在緊急踏板上。“如果他把腳從那個踏板上挪開，機器人就會立刻停止一切動作，然后由醫生本人來繼續手術。”加州大學的計算機工程學教授巴特納解釋說，是他幫助王羽侖還有其他人一起發明了這個機器人系統。

為了這次跨洋手術，兩年來科學家們夜以繼日地工作，以使機器人宙斯的技藝更加精湛。經歷了無數次的失敗，克服了無數技術上的難關，并且經過美法之間無數次的遠程手術實驗之后，機器人宙斯才正式開始在人類身上動手術。

由于目前這項技術還只限于實驗階段，手術之前醫療小組征得了病人的許可，并獲得了醫學倫理協會等有關部門的同意。蓋勒說，之所以選擇膽囊切除作為第一個人體手術，“是因為它相對比較簡單。它的手術步驟只是移除器官，沒有重建結構等復雜過程。”

技術人員必需解決的一個非常重要的問題，就是在傳輸信號的過程中的時間滯后問題。從醫生的控制臺到手術臺之間，信號的傳輸有一定的時間差。

這種延遲效應，在遙控手術中至關重要。為此，研究者們不得不測定出到底延遲多少對于一個外科手術來說是可以接受的。“我們必須使時間的延遲效應最小化，這樣醫生和機器人動作之間才能合拍。”

傳輸過來的視頻數據，到達紐約之后，先要轉換成醫生可以觀察的活動圖像，然后顯示在電視上。這中間大約有１５５毫秒的延遲，而安全的延遲時間極限是３３０毫秒。

“從這些實驗中，我們獲得了寶貴的數據資料，同時也增加了許多信心，最后我們覺得一切都已經準備妥當，希望能在人身上做一次實驗。”

邁出了科技史上的重要一步

腹腔鏡檢查技術在過去１０年中取得了重大進展。現在，它已經被廣泛地應用在許多常規外科手術中。這項技術非常流行是因為它的危險性很小，通常只需要一個小小的切口，把內窺鏡頭和外科手術工具放進去就可以了。

光纖內窺鏡可隨意彎曲，經常被用來檢查治療前列腺、結腸和喉部等器官的疾病。前述宙斯機器人用的是一個帶有鏡頭的精確內窺鏡，比起普通的光纖內窺鏡，它可以傳輸更高質量的圖像。“圖像的解析度非常好，就好像在親自開刀一樣，”蓋勒說，“能夠在千里之外的病人身上動手術真令人難以忘懷。”

“機器人擴展了外科醫生的能力，使他們可以做更精確的手術。”巴特納說。通過給機器人編程，他們就可以完成一些細微的動作，比如縫合非常細小的傷口，而通常人類外科醫生是無法勝任這一點的，因為不管再怎么老練的醫師，也無法徹底消除手部細小的顫抖，“但是機器人則不同，它們可以像一塊巖石那樣穩固。”

更值得一提的是，自動控制技術可以讓醫生進行更復雜的操作。“機器人可以把活兒干得非常漂亮，從各個不同的角度、部位，或者是在某個古怪刁鉆的小洞洞里操作。而這些部位的手術，通常人類醫生很難完成的。”

王羽侖和他的同事們非常希望這個新技術能幫助世界上更多的人恢復健康，并使更高明的醫學技術傳遍世界上的每一個角落。

“對于第三世界國家和戰爭地區而言，這技術可能顯得尤其重要，因為在那兒外科醫生很少，有的地方根本沒有。”蓋勒說，“我們可以讓醫學專家們不用出門，就可以為那些地區的病人手術。”

但是在這些國家里，電纜網絡等的缺乏是個大問題。他建議，在未來可以通過衛星或者微波來傳輸信號。“而且一旦將來這項技術的設備小到用船或者飛機就可以運載的話，我們還可以訓練護士和醫生如何使用和安裝這些會做手術的機器人。”

《海外星云》（2001年30期）