高速通信技术让远程手术变成现实

想象一下,在未来,外科医生不再需要进入战区的战场治疗受伤的士兵。相反,他们只需要装备一台像Da Vinci那样的手术机器人,然后可以远程操作手术,救治受伤的士兵。这就是远程手术的前景——医生可以远程为病人做手术,而不需要同时在同一个地点。 据Motherboard报道,要实现这一点,外科医生必须保证延迟问题在可控制范围以内,从而使得医生的远程操作与实际响应之间没有太长时间的延迟。 「如果你是一个医生,且当你在做手术的时候发生了延迟,在你手术失败前,而且这也使得操作变得不再安全的情况下你能忍受到什么程度?」佛罗里达医院尼科尔森中心首席技术官Roger Smith说。自从2011年以来,Roger Smith从美国国防部获得了420万美元的资助,用于进行延迟模拟测试。 2015-11-30-4 对于视频游戏者来说,延迟就是家常便饭一般,当他们移动控制器的时候,他们游戏中的虚拟形象总是会延迟一秒钟左右。虽然这种延迟在游戏中还尚可接受,但是在真实的手术中,这短短的一秒钟延迟极有可能会要了病人的命。Smith以医生通过屏幕上的图像来抓取血管为例,如果他们并没有习惯这种时间延迟,他们可能会认为他们移动到了正确的距离,但是事实上医生的操作太快了,有可能会穿刺动脉或器官。
「因此控制时间延迟非常重要。你需要非常注意你的移动,不要依靠你自己大脑中建立的直觉来处理一个人的生命,因为现在有可能会有一点差错。」
Smith已责成外科医生进行模拟测试,并且发现有经验的外科医生可以在200毫秒的时间延迟范围内安全操作,且能够适应200到500毫秒之间的时间延迟。如果延迟时间大于500毫秒,则充满太多不确定因素。 远程手术其实并不是一个新概念,远程医疗的概念早在1970年代就被人提出,1980年代,远程手术的概念被提出,但是缓慢的通信网络和有限的带宽成为远程手术的主要障碍。
「通信网络是一大障碍。」
「20年前美国军队就开始展望让机器人参与到手术中来,而且可以在通讯技术发达且临近战场的国家对另一国战场的士兵进行手术。」 Smith说。 他解释道,2000年左右,当美军首次开始开发早期的手术机器人原型的时候,外科医生就坐在离病人和手术机器人20英尺的地方,但是其进展受限于当时互联网的速度。 「把这种技术放到当时的新型的互联网条件下,以当时的带宽在任何距离进行操作都非常糟糕,总体上说当时的(实验)是不可行的。通讯网络是个大问题。」 Smith补充道。 随着高速网络不断发展,远程手术终于变成现实。2001年,Jacques Marescaux在美国纽约为法国的病人进行了远程胆囊手术,加拿大外科医生Mehran Anvari则为加拿大的一些病人进行了多次远程手术。
「一项技术能够为社会带来实际应用的前提是军队已经将其开发完备。」
如今,Smith认为授权和责任仍然是面临的障碍,还需要深入的讨论。由于美国医生营业执照是由各州颁发的,那么佛罗里达的外科医生能否给德克萨斯的病人进行远程手术呢?互联网在各州之间实现了互联,是否也意味着医生要拿到全美所有州的营业执照才能手术? 「一项技术能够为社会带来实际应用的前提是,军队已经将其开发完备,自己使用,并且证明其在军事环境下的价值。」他说。 远程手术也许还没有大规模进入民用市场,但是其未来的应用非常令人期待。它可以连接城市里de医生和边远地地区的病人。 「如果我们想象得更科幻一些,你甚至可以为太空中的宇航员提供手术服务。」Smith说。 机器之心编译出品,编译:杨超。
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