盡管烏鴉的名聲向來不大好聽，但近日,，美國華盛頓大學的電子工程教授布雷克.漢納福德和加州大學圣克魯茲分校(UCSC)的雅各布.羅森等人正在致力于改變?yōu)貘f在人們腦海中固有的印象,。今年2月，他們向全美多所大學發(fā)放了一批有鳥翼樣機械臂的醫(yī)用機器人,，這種機器人就被命名為——“烏鴉”,。
如今,，在機器人輔助外科手術設備中,，占主導地位的是靠控制臺操縱的“達芬奇外科手術系統(tǒng)”。該裝置模擬外科醫(yī)生手部的運動,，并等比例地放緩,，這樣就可以利用微創(chuàng)切口來進行手術了,。商用手術機器人系統(tǒng)的主要優(yōu)點是通過小切口時相當靈活，和現(xiàn)有常規(guī)外科技術相比,，用這種方式做手術對病人造成的組織損傷小,，康復得更快。
迄今為止,，“達芬奇”系統(tǒng)已經(jīng)生產(chǎn)了幾千套,，據(jù)估計，全世界每年使用該系統(tǒng)的手術超過20萬臺,。從2000年美國食品與藥品管理局(FDA)批準“達芬奇”機器人用于人體算起,，它至今仍是唯一獲得FDA批準銷售的機器人手術系統(tǒng)。但是,，“達芬奇”還遠不夠完美,。首先，它是固定裝置,，且重達半噸,，這就限制了其調配使用。而且，它售價高達180萬美元,，不是每家醫(yī)院都買得起,，只有那些有錢的醫(yī)療機構才能夠擁有。此外,，由于“達芬奇”需要專用的軟件才能使用,，所以那些熱衷于研究機器人的技術人員，即使買得起“達芬奇”,，自己也無法對其操作系統(tǒng)進行調整,。
共享的“烏鴉”
“烏鴉”手術機器人就沒有“達芬奇”的這些缺點。“烏鴉”的原型最初是2005年由漢納福德和羅森為美國軍方研制的戰(zhàn)地手術機器人,。相對于“達芬奇”而言,，它緊湊、輕便又價廉,，價格大約在25萬美元,。新版“烏鴉”的體積更小，機械手更為靈巧,，可以在手術過程中拿住手術器具。更重要的是,，對于研究而言,，它也是最先使用開放源軟件的手術機器人，由于采用Linux操作系統(tǒng),，允許用戶根據(jù)需要自行修改代碼,，這讓它可以很容易地與其他裝置相連接，為研究人員進行外科手術的實驗和協(xié)作創(chuàng)建了一條通路,。
羅森和擔任華盛頓大學生物機器人實驗室主任的漢納福德共同領導研制“烏鴉Ⅱ”機器人手術系統(tǒng)的研究小組,，在美國國家科學基金會的資助下，已經(jīng)制造了7套 “烏鴉Ⅱ”系統(tǒng),。目前,，這些設備是為美國主要的醫(yī)學實驗室而制造的。在完成最后一輪測試后,，其中五個系統(tǒng)已經(jīng)被運送到哈佛大學,、約翰.霍普金斯大學等機構的醫(yī)用機器人研究所，另外兩套系統(tǒng)則留在加州大學圣克魯斯分校和華盛頓大學,。
“烏鴉Ⅱ”系統(tǒng)具有兩條機械臂,、一個觀察手術現(xiàn)場的攝像頭和一個可以進行在線遠程手術的機器人手術界面。它允許醫(yī)生從遠程位置操作機器人系統(tǒng),，可以為偏遠地區(qū)或發(fā)展中國家提供更好的專家醫(yī)療,。有了實驗室研究網(wǎng)絡的公共平臺，各大學的研究人員可以分享軟件、重復試驗,，并在其他方面展開合作,。
即使這意味著給競爭對手提供自己花好幾年時間才研究出來的工具，羅森和漢納福德還是決定分享“烏鴉Ⅱ”的成果,，因為這似乎是推動這一領域進步的最佳路徑,。
美國大部分手術機器人的研究都集中開發(fā)各種不同機器人系統(tǒng)的軟件，學術人員沒有權限研究這些私人系統(tǒng),。羅森說,，“通過在學術界內提供高質量的硬件，我們正在改變這一現(xiàn)狀,。每個實驗室都從一個相同的操作系統(tǒng)開始,，他們研究的結果和提出的改進都將儲存在一個在線知識庫中，對所有人開放,，彼此可以交換硬件和軟件,，并分享新的進展和算法，同時又可以保留自己發(fā)明的知識產(chǎn)權,。”
目前,，哈佛大學的羅伯.豪和他的團隊正在試驗利用“烏鴉”機器人在跳動的心臟上做手術。與此同時,，加州大學洛杉磯分校的沃倫.谷倫德菲斯特正致力于使通過觸覺實現(xiàn)人機交流的研究,。加州大學伯克利分校的派伊特.艾貝爾和肯.高博格正在嘗試教導機器人通過模擬醫(yī)生的手法而自動做手術。而羅森博士自己正在潛心研究外科醫(yī)生與手術機器人如何通力協(xié)作的方法,。
美國食品與藥品管理局還沒有批準研究型“烏鴉”用作人體的手術,，所以，目前所有的研究都被限定在用動物或人類尸體做手術,。但是,，研究人員相信，只要經(jīng)過足夠的試驗,，隨著時間的推移,，“烏鴉”遲早會得到FDA的批準。
