俠醫仁心 (六十二):醫工圓桌會議 (上)
外科手術機械人的概念源自50多年前,美國太空總署提出如果太空人在太空站內患上外科疾病,身處地球的外科醫生能夠利用遠程手術機械人為太空人開刀,太空總署轄下實驗室更為這個概念申請了專利。然而,要在太空做手術,不單需要外科技術,麻醉和術後護理同等重要;在未來,當醫學技術能從具身智能手術機械人,演化成為「自動化機械人手術艙」,太空探險遇上緊急疾病時便能透過全自動化外科手術醫治。
太空技術看似遙不可及,然而重要成果如互聯網技術,卻已從太空轉化落地,成為我們日常生活一部分。手術機械人在上世紀90年代開始研究轉化為民用,當中機械人和控制台獨立的設計,就是源自遙距手術的概念。
今年4月我在首爾參加「韓國內鏡、腹腔鏡及機械人外科學會」30周年會議,認識了手術機械人及遠程醫療之父、美國國家工程院院士王友侖(Yulun Wang)。友侖的主題演講非常精彩,提及他在1989年開發出全世界首台單獨手術機械臂AESOP,能根據醫生口述指令操控腹腔鏡,更是全球首台獲得美國認證的手術機械人系統。當年我在聯合醫院工作時,亦曾經使用AESOP輔助微創手術。
在1990年,他成立了Computer Motion公司,研發出外科手術機械人ZEUS和遠距醫療設備,促成全球首個跨國家遠程手術。另一間公司Intuitive Surgical在1995年構建外科手術機械人Da Vinci Surgical System早期原型,並在2003年收購Computer Motion,整合雙方的專利與設計。Da Vinci手術機械人自2000年問世以來,已廣泛應用於泌尿科、普通外科、婦科及心臟科手術上。
全球首次遠程機械人手術在2001年9月7日開展,由身處紐約的法國微創手術權威Professor Jacques Marescaux操刀,利用友侖研發的ZEUS手術機械人,為身在法國的病人切除膽囊。這次跨越大西洋的遠程手術命名為Lindbergh Operation,以紀念1927年全球首位單獨飛越大西洋的飛機師Charles Lindbergh。參與支援手術的除了友侖和工程師外,亦包括法國電信公司提供穩定網絡。當年互聯網不如今天發達,在工程師眼中網絡速度和機械人穩定度是遠程手術的限制,外科醫生則最關心網絡操控機械人的延誤及機器臂的精準度。機械人遠程膽囊切除術在45分鐘內完成,其間網絡延誤少於150毫秒,令外科醫生安全地完成手術,病人兩天後出院,成為外科手術的世界創舉。
我和友侖談論時發現,互聯網技術一日千里,5G引領着通訊科技創新,然而遠程手術發展卻停滯不前。原因之一,是手術機械人只由一間科技公司主導發展,而技術創新需要投入大量資源,這跟上市公司的盈利和股價並不對等,而在沒有競爭的情况下,公司看不到創新發展的重要。根據友侖分析,全球現時已有超過270個手術機械人平台,引入競爭之餘亦能推動下世代手術機械人的發展。我們都認為遠程手術將是重點之一,但發展方向不會像過往的模式:外科主刀醫生飛到外國為自己國家的病人做手術,或外科主刀醫生跨國家為外地病人做手術。前者只是一種演示,沒有實際臨牀需要,而後者則涉及醫學執照與倫理等問題。未來遠程手術發展方向應是「跨中心監督和指導的遙距手術」,為世界各地年輕醫生提供新手術的指導和支持,同時提升病人在手術中的安全。年輕醫生一般能掌握95%手術操作,但剩餘5%最關鍵或最困難的程序,需要專家和教授的指導,遙距機械人手術監督和指導系統能提供隨時隨地聯繫的平台,支援年輕醫生在手術中遇上的困難。專家在大部分情况下只需一兩個動作便能化解困難,亦能為年輕醫生傳授秘訣。
虎父無犬子,友侖開創手術機械臂AESOP的聲控概念,源自他的父親——世界著名語言學家王士元教授。王教授1933年在上海出生,1965年受聘於加州大學伯克萊分校成為教授,創辦「音韻實驗室」、「語言分析研究所」。他在1995年移居香港,2005年加入中文大學,任電子工程學系、語言學及現代語言系、東亞研究中心的研究教授。當我得知友侖來港探望93歲父親時,決定宴請兩位世界著名的學者出席「中大醫工圓桌會議」午餐,與我和中大工程學院歐國威教授,討論醫療機械人、人工智能及遠程手術的未來發展。(待續)
(原文刊載於明報)

