（轉載）骨科手術機器人：站在一個美麗新世界的門口

作者：葛亮（經與作者溝通，作者建議只放名字，感謝葛博同意轉載此文，個人認為寫的非常清晰、踏實，也感謝葛博之前的指導）

「如果你不能飛，那就跑吧；

如果你不能跑，那就走吧；

如果你不能走，那就爬吧；

無論怎樣，都要繼續前行。「

——馬丁·路德·金

2018年，醫療器械大廠史賽克（Stryker）在全球範圍進一步加大了關節手術機器人MAKO的推廣和培訓；美敦力（Medtronic）公司在連續三輪投資脊柱手術機器人ROSA之後，在9月乾脆對其母公司進行了收購；國內某脊柱手術機器人公司在獲證一年不到的時間內，已經接到100多家醫院的裝備需求；中國自主研發的關節外科、創傷骨科手術機器人，也相繼進入了技術攻堅……骨科手術機器人，正以極快的腳步來到我們的身旁。

據統計，到2020年的時候，全球80億人口中的95%將生活在發展中國家；從全球範圍來看，戰後嬰兒潮中出生的那批人口，現在也已經跨過65歲的年齡關口。順應這一廣大人口的、具備卓越的衛生經濟學效益的技術，必將成為未來市場的引擎。與此同時，與快速增長的人口（特別是老齡化人口）相伴的，則是數量相對不足的外科醫務人員。因此，任何新生的技術，能夠替代或承擔醫生日常的疲倦、繁複診療動作的，也將必定成為一個顯著趨勢。像人工膝關節置換、脊柱減壓這些病人基數龐大、但技術門檻偏高的骨科手術，如何開發新的方法，去幫助欠發達地區的醫生快速掌握手術技巧，並實現術後療效的可重複化，也會成為一個重要的方向。

外科手術機器人就是懷著這樣的一個使命而誕生的。據行業估計，2019年全球用於手術機器人的花費將是1360億美元之巨。而早在2016年的時候，國際知名行業諮詢機構Tractica就報告說：2021年前，全球每年都會新增一萬套手術機器人裝備，這些新增機器人不僅是在北美、也包括歐洲和亞洲國家。這種旺盛的需求，會快速降低手術機器人的製造成本；另一方面，手術機器人對醫療人力短缺帶來的彌補，則會創造更多的額外經濟效應。

手術機器人產業的崛起，也拉動了另外幾個醫療市場的成長：1）由於手術機器人與影像學設備的相關性是比較高的，因此，在過去的幾年裡，那些無創性的外科放射學設備，往往都在手術機器人應用廣泛的醫院獲得了迅猛增長。2）手術機器人的成功，也帶動了急診急救機器人、機器人兼容的骨科假體、內植性的肢體康復器材、甚至是那些不直接用於診療用途的醫院產品的增長（如新型的病床、手術床、智能擔架車……）。

手術機器人的發展速度是如此之快，幾乎超出了我們對於醫學新技術的傳統想像。外科機器人於1980年代後期才來到這個世界上，骨科手術機器人的歷史更短，是在1992年才真正進入臨床的（Robodoc?，德國），當時只是用來做人工髖關節置換，而且功能僅限於處理股骨一側。那時的技術還很不成熟，手術機器人的體態極為臃腫。晚至2000年，美國FDA才正式批准Intuitive公司的達芬奇機器人用於腹腔鏡手術，正式開展手術則又是在兩年以後。2002年的時候，全美僅1%的前列腺切除術用機器人輔助進行，可是到了2014年，美國89%的前列腺切除術都已在機器人下實施。這樣的成長，也已經在一些亞洲國家拉開帷幕，僅僅10年的光景，人們就已經不再爭論機器人是不是需要的問題，而把全部精力用在了提升手術機器人的精準性、工作效率和優化成本上，琢磨怎樣讓機器人變得更好。

骨科手術機器人帶給醫生的，是給那些困擾臨床上百年之久的問題——骨質的精確切除、假體的精準安放、人為誤差的校準和消除、標準化的術後效果——提供了解決之道。20多年來，骨科手術機器人已經成功地融入了術前計劃系統、高精度截骨系統、假體定位系統等模塊，照顧到了關節置換手術的整個過程。近10年來，大量的臨床觀察和對照研究都證實，手術機器人進入人工關節置換領域，大大改善了術後早期失敗的發生率。現在，更為長期的觀察和評估正在進行之中。

當下的骨科市場格局，是由傳統的骨科手術運轉模式所塑造的：以一台常見的人工關節手術或者脊柱外科手術為例，需要預先準備數量龐大的（通常是手術植入所需的10~12倍數量）內植物規格，消毒後運入手術室備選。這些內植物的倉儲、物流、洗消、術前看管、術後清理、送返，都需要花費不小的費用。為了開展一台手術，還需要準備6~12箱不等的手術工具，也需要花費上述全部運輸、管理、倉儲費用。手術正式開始前，展開這些工具和內植物的工作也是相當繁瑣的。即便在知名、專業的大醫院裡，這些工作也都是費時費力、效率低下的，每年廠家、渠道商花在器械和內植物術前、術後料理的費用，在美國、或是在中國，都是一個天文數字。

在可見的未來，各國為優化衛生經濟學所作的一部分努力，勢必將對變革傳統的骨科手術運轉模式提出要求，因而順應這一要求的新技術、新創舉將必定佔有一席之地。在歐美國家，許多公司已開始設計新的骨科產品或工具，幫助降低廠家、醫院（最終是全社會）在器械物流、管理等環節的成本。手術機器人在這個問題上，也是一條嶄新的出路。

從表面上來看，醫院投資一台手術機器人、再加上養護、訓練專業人員，需要付出不小的花費。可是當我們從另一個角度來考慮，或許會得出不同的結論。在美國，有統計表明每年骨科器械在傳統運轉模式下，因損壞、丟失、日常維護所發生的費用，約在1500萬美元左右。由於目前的絕大多數骨科內植物，都是標準化設計的，手術機器人的智能操作，使得原先佔手術器械箱中50~70%之多的工具，不再需要。實現個性化的切割方案，因此，從整個行業的層面來看，器械相關的費用將因手術機器人的採用而得到大幅降低。

手術機器人帶來的，不僅是手術效率和效果的提升、術後併發症的減少、術後再診治、再手術費用的避免，它為臨床和產業帶來的，更是一股醫療運作模式的變革。醫生的80%以上的精力和智慧，被從傳統手術工具（需要醫生人工去擺放、校準、然後徒手完成切、削、鑽、磨等動作）中解放出來，用在手術前的計劃、思考上，手術中的許多機械重複動作，靠機械臂去執行，且免除了人手的生理局限所帶來的各種誤差。術中出血量也更小。美國的研究表明，一台手術機器人所帶來的各種花費，約在每年95台手術的數量點上，就開始持續發生盈利回報。

讓我們展開更加自由的想像：也許在20年、甚或是15年後，醫學院的學生們，將不僅僅需要學習生物學、生理學等自然科學範疇的醫學基本知識，機器人、人工智慧等課程，也將成為一名醫者的必修學業。那時的骨科醫生，可能不能僅僅滿足於做一個人體知識方面的專家，更要成為一個人工智慧和自動化方面的高手，在機器人的幫助下治療患者，並為設計更多的機器人專用的診療手段。手術機器人在離此手術中所記錄下的操作過程、信息反饋，將被用於手術醫生的訓練和培訓，帶來醫學教育模式上的革命。

於是，我們正身處與這樣一個變革的門口，門的後面，將是一個前所未有的、廣闊的美麗新世界。

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