互动科普

心脏外科医生Mark Suzuki注视着显示屏幕，操纵着一台机器(看起来像一台极其昂贵的游戏机)的控制手柄。他说：这东西引导我的双手，使之完全放人病人体内。”

不过，该设备绝非什么新一代游戏机。Intuitive Surgical公司的模拟手术室里有机器人手术系统“达芬奇”的用户界面，尽管过去几年里。这种系统在欧洲唾手可得，但它最近才获得美国批准。然而，即便医用机器人的突破极大地改进了微侵袭手术。但是，从技术上说远程手术(telesurgery)这一目标似乎无法实现，现在它已经退居次要地位。这一目标曾经引发了广泛的研究。

Intuitive Surgical公司依赖的机器人辅助手术大约于1989年诞生在SRI国际公司。退役上校Richard Satava回忆说，数年的显微外科术和腹腔镜手术研究，终于带来云开雾散之日，Satava是耶鲁大学的外科学教授和美国国防高等计划研究局(DARPA)的高级生物医疗技术项目的前负责人Satava叙述道：“一个医学访问学者指出，如果我们能够在手术室的控制台上做手术那么为什么不把控制台安装在家里，让医生在家里做手术呢?”

内科医生Philip Green是机器人辅助手术系统的发明者。Intuitive Surgical公司最终于1995年获得许可，对该系统进行产业化。Satava与Green一道造出了“远程手术”这个词，这个目标引起了国防部的注意并获得了DARPA的资助，成为众所周知的“盒中医生”(a doc—in—a—box)。想象一下吧：远在前线的突击队员满身中弹，穿戴式传感器的诊断程序向附近流动战地医院的外科医生发出信号，通知他有人需要做手术。该突击队员随即被抬进配有机器人手术系统的装甲车。接下来的数分钟里这名队员就由得到通知的外科医生来做手术，而这位医生却坐在离伤员100千米的控制台前。

同时也证明非军事领域大大需要这种系统。例如，医生可以为宇航员、南极考察者和边远村成的居民做手术。

无论如何，Satava成功地揭示了上述图景——哪怕只是片刻之事。他用数不胜数的例子给美国国防部留下了深刻印象．其中一个例子是，国防部通过有线连接在几百米远处给猪肠做远程“手术”。之后1995年，Satava的研究组引入了MEDFAST(前线远程医疗手术设备)，即装在一辆装甲车内的“盒内医生”原型，研究人员在5千米之外做动物组织手术。

尽管印象很深，但军方却没有明确表态。Satava说：“从后勤方面来看，军方认为他们不可能提供如我们的原型一样的大型装甲车。相反，他们关注的是伤亡人员的远距离撤退。”虽然穿戴式生命信号传感器已经用于军事演习(和珠穆朗玛峰考察)。

和军方一样，市场也对“远程手术”有着诸多担忧。Satava认为，归根结底是钱的问题。即便机器人辅助手术在同一地方进行，费用也很高。该系统不仅包含价值不菲的硬件，而且还需要一组训练有素的维护人员。大多数医疗设施都不能保证对微侵袭手术的投入有所回报，即便这些设施最终能用于心脏手术[见2001年1月号《在跳动着的心脏上做手术》一文。而远程手术所需要的基本设备只会使本来就过高的费用再增高。

撇开费用问题不谈，数据传输的延迟时间这个迫切的技术问题也阻碍着将“盒中医生”付诸实践。据Satava说，从医生动手之时到手术刀模拟动作那一刻，延迟时间不能长于0．2秒，否则医生就有切错部位的危险。Intuitive Surgical公司的建立者之一Fred Moll提到：“必须高教传输数据，以保持远程手术的实时性，而医生离病人越远，高效传输数据就越困难。”

太空中的情形也类似。虽然远程手术是作为一种可能性提出来的，但它仍未列入国家航空航天管理局(NASA)的规划。NASA太空医疗项目副主任Sam Pool说，国际空间站只装备应付缝合小裂口之类手术的设备“基本理由是，如果太空中最需要做大手术那么我们就只有回家去了，需要做手术，或被迫做手术才能完成的那些任务还远不可及。而且在这些情况下通信延迟几乎足一个难以逾越的障碍。”

根据实验的情况，到目前为止延迟时间不超过0.2秒限定值的最大距离是300千米(有线连接)或者35千米(无线微波连接)。技术进步可以在某种程度上扩大这个距离。(现在利用地球同步卫星做远程手术实际上是不可能的，因为信号往返的时间至少是0．48秒。)

总部设在加州戈利塔的Computer Motion公司是Intuitive Surgical公司的主要竞争对手(它有一个类似的机器人系统，名叫宙斯)。它的创建者暨首席技术官Yulun Wang说：“延迟问题因视频图像而起，并非因机器人控制信号而起。”他提到，传送高质量的运动图像，需要的带宽大约为每秒90兆比特。Wang还认为，不久世界就将用足够的带宽连接起来，以对付真正远程手术所面临的信息洪流。这不是一个‘是’或‘否’的问题，而只是一个时间问题。如果你有一条开放的传输线路，你可以在地球的任何地方做远程手术。”(Computer Motion正在控告Intuitive Surgical公司多项专利侵权，并宣称它在市场上击败了Intuitive Surgical公司，而后者的技术与它类似。)

同时，远程手术可能因培训医生而增加费用。Intuitive Surgical公司的Moll指出，医生们越来越多地采用先进的电视会议技术和远程会晤技术，以在各种腹腔镜手术过程中“远程指导”其他医生。(腹腔镜手术是一种腹腔术，它通过小切口插入一根装有摄像机和手术设备的细管从而完成手术，)远程专家的任务是为手术医生作顾问。他可以注视着显示屏，像播音员播放体育节目那样在屏幕上作出记号，甚至可以和医生共同控制腹腔镜手术的摄像机。Satava说，在远程指导过程中，“花上一秒钟时问让摄像机顶部移动，实际上无关紧要。”

Satava的同事James Rosser是耶鲁大学的内腹腔镜手术主任，近来他指导圣多明各医院的一名医生做手术治疗一名病人的酸回流，从而证明了远程指导手术的可能性。Rosser在他康涅狄格州的家中通过Computer Motion公司的声控机器人内镜系统观看手术进程并口述自己的看法，显示在屏幕中Rosser语带讥讽地说，对于那些不熟悉的手术、医生不能“只是拨求援电话。我们正在为参与进行联合手术但又不在同一地方的医生制定严格的预约制度。远程交流问题是一个必须清除的重要障碍，否则我们就不能朝真正的远程手术迈进。