外科医生承认,机器人可以避免手术失误

Doctors and medics perform a surgery for Palestinian woman Sadeya al-Shafi, 60, in the operating room at Shifa hospital, Gaza's largest public medical facility, in Gaza City, March 29, 2017. REUTERS/Mohammed Salem SEARCH "GAZA HEALTH" FOR THIS STORY. SEARCH "WIDER IMAGE" FOR ALL STORIES. - RTX34FCN
Current research focuses on how robots can be used by surgeons to improve patient and surgeon safety.Image: REUTERS/Mohammed Salem
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人类进行手术操作的能力有多强?

必须报告重大手术失误,且已有研究探讨外科医生的态度,以及他们如何报告此类失误。

目前没有要求或法律规定报告轻微的意外损伤,而如何界定这类损伤本身也尚无定论。关于意外手术损伤发生的频率、导致损伤的难点,以及了解其长期影响的研究都很少。

我们正在研发半自主机器人工具,帮助外科医生,尤其是进行膝关节手术的医生。据估计,全球每年约有400万例膝关节镜手术。

在我们最近的一项研究中,一些外科医生表示,他们发现此类膝关节手术对体力要求较高,也可能对患者造成意外损伤。

不过,多数外科医生表示,如果能够证明机器人工具有助于手术并降低患者受伤风险,他们愿意使用。

手术中的意外损伤

骨关节炎是关节疼痛的首要原因,尤其是膝关节疼痛。

在进行X光和核磁共振(MRI)扫描后,首选的微创诊断和治疗程序称为膝关节镜检查。在这项手术中,外科医生通过小切口将摄像头和各种器械送入关节。

这项手术颇具争议,因为其对部分患者的疗效证据受到质疑。但它仍是全球最常见的手术之一。

Image: The Conversation

我们与同事一起,询问了澳大利亚93名经验各异的外科医生,在膝关节镜检查中他们多常观察到意外损伤。调查采用匿名方式,结果于今年早些时候发表在《骨科手术杂志》上。

半数外科医生(49.5%)表示,至少每十例手术中就有一例会发生关节软骨意外损伤。关节软骨是覆盖构成关节的骨骼末端的组织。

三分之一(34.4%)的受访者表示,损伤发生率至少达到每五例手术一例。令人惊讶的是,七名外科医生(7.5%)表示,每例手术都会发生此类损伤。

软骨损伤可能是骨关节炎的成因之一;软骨受损后,人体无法修复,进而可能导致膝关节疼痛。

因此,在关节镜检查中遭受软骨意外损伤的患者,患骨关节炎的风险会额外增加。这颇具讽刺意味,因为许多关节镜手术的目的正是尝试治疗骨关节炎。

令外科医生头疼的问题

膝关节镜检查被认为是一项简单的手术,技术娴熟的外科医生会让它看起来轻而易举。但实际上,这项手术非常困难,需要大量的技能和经验。

手术过程中,必须摆动腿部,为摄像头和器械腾出空间。这意味着外科医生必须不断抬起并扶住患者的腿,同时拿着摄像头和器械,并通过查看屏幕上的视频进行操作。

我们询问外科医生,膝关节镜检查是否让他们感到体力负担沉重,以及他们在做完这项手术后是否感到疼痛。

近59%的受访者表示,这项手术对体力要求较高;超过五分之一(22.6%)表示,术后曾感到身体疼痛。患者有必要让自己的外科医生保持身体健康。

机器人来帮忙

那么,我们如何降低膝关节镜手术中发生意外损伤的风险,并减轻外科医生的手术负担?

目前,膝关节镜检查尚未采用机器人辅助技术,所有手术操作都由人工完成。

我们目前的研究重点是外科医生如何利用机器人提升患者和医生的安全,减少未来医疗的需求,并降低医疗成本。

我们正在探索如何利用机器人在膝关节镜检查期间托住并移动腿部,让外科医生能够专注于观察膝关节内部。

我们还在研发新型柔性机器人和微型立体摄像头,以取代现有的关节镜;这些设备将接入机器人视觉系统,绘制膝关节的三维结构图。其他用于握持器械的机器人将利用这些膝关节三维图,避免碰撞软骨。

柔性“蛇形”机器人原型,旨在关节等弯曲空间内移动。

我们的目标是为外科医生提供半自主机器人工具,让他们能够专注于自己最擅长的工作:判断患者的问题所在以及如何治疗。

约三分之一(32.3%)的外科医生接受了我们的调查表示,他们对引入任何半自主关节镜系统感到紧张。

不过,约四分之三(76.3%)的受访者表示,如果机器人辅助系统能提高手术效率,他们就会使用;86%表示,如果机器人能够降低软骨意外损伤的发生率,他们就会使用。

总体而言,47.3%的外科医生认为半自主关节镜系统未来将发挥作用。

所有外科医生都会告诉你,手术存在风险。作为患者,你必须权衡某项手术的益处与这些风险。

未来,若在外科医生的工具箱中加入机器人操纵器、内窥镜和手术器械,希望能帮助他们降低患者和自身面临的风险。

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