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【機械手臂專題】醫療開刀用的機械手臂和應用

作者:葉佳錚

隨著AI時代來臨,醫療界也開始利用AI數據分析研發手術機器人,讓醫療領域能夠精準治療。過往人類可能因為疲勞而出現誤判的錯誤,現在則可以藉由機器人接手處理,降低人工失誤的機率。本文將介紹醫療機器人手術的應用。

機器人手術系統

機器人手術系統以三大部分組成,分別為:手術台車、醫生主控台、中央影像系統,不同於傳統手術、內視鏡手術,機器手臂手術的系統核心包含:

  1. 擁有3D-HD超高解析度視野,取代傳統腹腔鏡的2D平面影像,讓醫師擁有立體感覺並精準地進行器械操作。
  2. 仿真手腕手術器械,能模仿人類雙手作旋轉、抓取、捏夾等動作,可在人手或腹腔鏡器械無法觸及的狹小空間內進行手術,大幅提升精準與靈活度,也增加完成手術的可能性。
  3. 由醫師使用的特殊控制台操作精密的機器手臂、3D內視鏡,成為外科醫師執行微創手術的利器。

達文西機械手臂

廣泛運用於婦產科、泌尿科的達文西機械手臂是利用電腦系統來導航,透過AI電腦程式為執刀醫師建立清晰的3D地圖,並協助機械手臂定位,在狹窄的體腔內依然可以活動自如、完成複雜的外科手術。最特別的是,達文西手術系統在手術進行時,並不需要與手術團隊、患者一起待在手術房,而是坐在數公尺外的遠端控制艙,操作電腦系統讓機械手臂進行手術。

另外,因為機械手臂穩定性高的特性,因此可避免操刀醫師手抖的問題,藉由AI建立的3D立體地圖來增加手術的精準度。近期,在一些微創的手術中也可以見到達文西機械手臂的蹤影,例如:腹腔鏡手術、攝護腺癌根除術等,透過內視鏡器械取代醫生的手,在造成最小傷口的前提下達到手術效果,不僅能減輕術後疼痛、恢復時間短,在外觀上也可以縮小手術所留下的疤痕。

勵羅莎手術機器人

帕金森病是成年人最常見的動作障礙疾病之一,常見的症狀為手抖、四肢僵硬或動作緩慢,且隨著時間的推移,病徵會更加嚴重,使得病患臉部無法呈現表情,步態也會變成小碎步或是重心前傾,使得生活品質受到極大的影響,較輕微的狀態可以用藥物來控制,若情況更糟則需要透過「深部腦刺激手術」來治療。目前雙和醫院已於2018年引進勵羅莎手術機器人來進行腦部或脊椎手術,其具有六個可活動關節的機械手臂輔助系統,透過電腦精密控制即可達到0.23mm的精準度,在手術中不必開大刀、也不必反覆調整傳統的頭架,只要術前將腦部位置計畫好,即可提升手術的成功率並縮短手術時間。

結語

隨著科技的發達,有許多人開始會擔心AI技術是否會取代醫師代替病患動手術,儘管機器人手術展現極大的便利性,但仍有許多明顯的缺點,例如沒有觸覺,醫師便無法感知到患者皮膚的觸動或脈動、若由機器手臂替代醫師操刀,也可能會增加躺在病床上患者的緊張程度。因此,機器人手術只是增強、輔助外科醫生的能力,並減少手術中人為因素所造成的問題。

(責任編輯:葉佳錚)

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