科幻情節已成日常
達文西機械手臂，是當代醫療科技的代表之一。在身體表面開幾個小洞，讓機械手臂伸入體內進行手術，在幾十年前仍是天馬行空的想像，只出現在科幻作品之中。如今則是中大型醫院的重要裝備，成為日常執行的術式，病人詢問度和接受度越來越高。
達文西並非第一套臨床應用的機械手臂系統。1997年，宙斯 (Zeus) 系統問世，但是達文西緊接著於1998年上巿，開始激烈的競爭，五年之內後來居上，結果是贏者全拿。二十年來，達文西系統持續進步，且順應微創手術的潮流，也開發出最新的單孔系列機種 (SP series), 相信很快又將掀起下一波熱潮，成為各醫院軍備競賽的必要項目。
機械手臂增進了手術者的能力：視力方面，畫面放大又清晰；體力方面，術者坐在控制台，比傳統手術輕鬆，也避免了姿勢造成的職業傷害；穩定度方面，克服疲勞與手抖問題。有了這些輔助，醫界得以挑戰日益精細的手術，並取得不斷進步的成果。
圖1 Intuitive Surgical's da Vinci SP series.
擴增實境 (augmented reality)
透過攝影機影像的位置及角度精算並加上影像分析技術，讓螢幕上的虛擬世界能夠與現實世界場景進行結合與互動。仔細觀察圖1中的白色機械手臂，就是光源與雙攝影鏡頭，透過雙眼一般的畫面，讓手術者能看到立體影像以利判斷距離。加上擴增實境功能後，經電腦分析影像，標示重要構造，方便使用者辨識，使手術過程更順利安全。隨著電子設備輕量化，運算速度提升，擴充實境越來越普遍，標示準確性高，畫面也越來越流暢。
圖2 擴增實境用於腹腔鏡手術
機器學習 (machine learning)
機器人須要指令才能行動，若要自動化，須由人類預先指定編程，如果機器能主動學習就更好，這也是一個熱門的新領域。例如加洲大學柏克來校區 (UC Berkley) 已設立Center for Automation and Learning for Medical Robotics (Cal-MR)，即醫用機器人自動化與學習中心。首先將手術過程分解為多個步驟 (segmentation), 其中較為單純的部份以 LBO (learning by observation) 的方式訓練機器人執行。有一個位於華府的團隊已教育其機器人縫合豬小腸，動作比經驗豐富的醫師更迅速精確。
從助手變成主刀者
即使有這麼多進展，機械手臂手術仍是仰賴主刀醫師操作，因此只能算是機械手臂輔助手術。如果機器能在術前分析影像，自動判定手術的標的，並在醫師監督下自動執行手術，就是全自動機器人手術了，這樣的概念目前還有許多技術上的困難需解決，但並非遙不可及。
就像汽車駕駛方式的發展，從手動排檔到自動排檔，再到全自動駕駛。電腦載入正確的地圖與即時的路況資訊，使用者只要指定目的地，汽車就能自動規劃路線，並即時依路況調整。
目前的 IMRT (intensity-modulated radiotherapy) 放射治療儀器，已能依據治療前的影像（等於載入圖資）先模擬治療（規劃路線），由醫師確認治療計劃後執行。治療期間再搭配 IGRT (image-guided radiotherapy) 影像導航功能掌握即時路況，依照最新的腫瘤輪廓修正治療計劃。海福刀 HIFU (high-intensity focused ultrasound) 治療攝護腺癌的過程也已大部份自動化，手術過程中幾乎只要動動滑鼠就好。
在 2018年的 AUA 年會中，幾種新興的半白動手術方式如 TULSA (transurethral ultrasound ablation) 和 AquaBeam 水刀系統都引起關注，這幾種治療方式也是接近自動化手術，醫師只要在影像上指定治療範圍，架設好機器，接下來讓機器跑流程就好。未來的手術中，機器人的角色越來越重要了。 |
