帮助提高汽车安全性的相同类型的检测和紧急制动功能可能很快就会进入手术室。这些可以向外科医生展示他们肉眼看不到的东西，例如实时血流，并使他们在手术时能够避免组织损伤。
人工智能和传感技术的进步为机器人辅助手术设备市场注入了新的活力，使外科医生更容易在小切口中导航，了解身体的变化并限制关节的压力。
今天执行机器人手术看起来有点像玩电子游戏，但随着技术的进步，一些未来学家认为，外科医生在手术过程中甚至根本不需要在手术室的那一天。
“我们希望让外科医生不再从事精细的精密工作，这实际上是关于你的手有多好，让他们在如何治疗疾病以及在哪里治疗疾病方面发挥更多的监督作用，”加州大学圣地亚哥分校（University of California， San Diego）电气与计算机工程助理教授迈克尔·叶（Michael Yip）说。
Yip 的部分研究涉及机器人探索身体的方法，并为医生提供几种行动方案供医生选择。一旦医生选择，机器人就可以在医生监督下执行程序。
自主机器人手术机的概念似乎直接来自科幻小说，而且不可否认，它们距离成为现实还需要很多年。但 Yip 认为，这项技术可以扩大顶级外科医生和专家的可及性，使农村医院或战场上的患者能够获得与大都市地区患者相同的治疗，附近有大量专家。
机器人手术长期以来一直是美国手术室的一部分，主要由 Intuitive Surgical 推动，该公司主导着软组织机器人辅助设备市场。但是，一批新进入者恰好是世界上最大的医疗保健公司——强生、美敦力和史赛克——正在向新一波手术机器人投资数十亿美元。
在千禧年伊始，机器人辅助设备大张旗鼓地出现后，人们开始质疑与传统腹腔镜手术或微创手术相比，机器是否真的有助于改善患者的治疗效果。
现在，科学家们对人工智能、改进的连接性和其他技术进步的潜力感到兴奋，这些进步可以使机器人手术更加准确和可及，从而推动这种外科现象，这种现象仍然构成了当今手术的一小部分。
在机器人辅助手术中，医生坐在控制器后面，在进行微创手术时操作计算机化的仪器。这项技术旨在让医生更精确、更可控地执行这些手术，而不是站在患者身体上方并手动操作手术器械。
根据美敦力的估计，机器人辅助手术的市场规模为 40 亿美元，已经是传统微创手术市场规模的一半。
这令人震惊，因为根据该公司的估计，机器人手术目前仅占所有手术的 2% 左右，而传统的微创手术占 30% 至 35%。超过 60% 的手术是传统的开放手术，切口较大。
“[开放性和传统微创手术] 都将被纳入机器人辅助手术，”美敦力微创治疗执行副总裁罗伯特·怀特 （Robert White） 在 9 月份的投资者简报会上说。该公司计划很快推出一款软组织机器人。
医院倾向于将机器人机器视为营销工具，可以使其设施在竞争对手中脱颖而出。然而，采用率因手术类型而异，关于机器人是否比更传统的手术有好处，科学文献喜忧参半。
技术改进可以帮助机器更一致地实现其改善患者结果和成本的早期目标。
外科行业正在寻求解决的一个关键问题是可见性。医生在常规的“白光”下只能看到这么多的身体内部，但有些人乐观地认为，感官的改善可以帮助他们实时检测到肉眼看不到的东西。
这些信息与手术前拍摄的身体 3D 扫描相结合，可以帮助外科医生制定行动方案并随着手术的展开进行调整。
通过将 CT 扫描转换为身体的三维模型，Stryker 声称它可以制定更精确的膝关节或髋关节植入物放置位置计划。Stryker 关节置换小组的首席技术官罗伯特·科恩 （RobertCohen） 说，该公司的 Mako 手术机器人在关节置换过程中会考虑到这一蓝图，这可以让机器在一开始就设定界限，并在锯片撞击附近的肌腱或韧带之前将其束缚住。
防止对周围身体结构的损害是骨科医生表示他们从机器人技术中获得的一个好处。“患者的关节创伤较小，这导致了早期康复，”在北卡罗来纳州 Novant Health Clemmons 医疗中心使用 Mako 进行髋关节和膝关节置换术的 Charles Craven 博士说。他看到病人更快地抛弃了他们的拐杖和麻醉剂。
Intuitive Surgical 还利用 3D 扫描，使医生能够根据术前 CT 扫描创建更深层次的模型。Intuitive 负责系统和视觉的 Brian Miller 说，该公司将这些信息与荧光视觉系统和超声等术中图像融合在一起，为医生提供更好的身体实时画像，即使在手术过程中物质移动也是如此。
外科手术能见度的未来开始与最近应用于汽车的各种安全功能相提并论。从技术上讲，后视镜无法反映驾驶员的盲点，但较新的型号增加了小灯，可以指示何时有另一辆车靠近您的汽车。如果您不小心偏离车道，它们还会导致车轮振动。
Activ Surgical 的首席执行官托德·乌森 （Todd Usen） 说，相同类型的信号也可以应用于手术机器人。他位于波士顿的初创公司的软件着眼于波长的反射，以检测静脉、血管和动脉的位置，而无需使用传统染料。它还可以显示外科医生看不到的事物，例如血流的实时画像。
将这些细节交给手术机器人，机器可以精确地决定将器械推多远，同时考虑到术前扫描中未显示的信息。距离意外的身体“地雷”不到一毫米，手术器械可能会自动冻结而不会进一步穿透。
“今天，只有医生才能做出这个决定，”乌森说。
现在，即使机械臂在进行切割，外科医生仍然坐在房间里控制动作。Usen 看到了一个世界，机器人最终可以处理手术的一部分，而人类外科医生控制另一部分。
然而，Intuitive 的 Miller 对外科医生在进行软组织手术（即不涉及关节或骨骼的手术）时是否可以将控制权交给机器持怀疑态度。
“对于软组织，当事情可以移动时，外科医生仍然需要完全控制并做出最终决定，”他说。“对于膝盖，你已经修复了该部位并且它被固定了，但在软组织中，情况就不同了。”
随着医院开始考虑 5G 连接，远程手术已经出现在对话中，AT&T 高管克里斯·彭罗斯 （Chris Penrose） 说，他专注于新无线标准的商业应用，该标准承诺更快的数据速度和更快的延迟时间从某人执行命令到看到它实际执行。
“当你在场时，你将能够拥有相同类型的反应时间，但能够从远处做到这一点，”彭罗斯说。随着滞后时间的缩短，医生可能能够远程做更多的事情，例如在手术后监测患者，甚至从另一个位置进行手术。
Intuitive Surgical 目前在软组织机器人市场上占有一席之地。该公司在其设备安装基础中拥有 5,500 多台达芬奇手术机器人，并通过出售其机器获得了 700 亿美元的市场价值，每台机器的成本约为 200 万美元，具体取决于功能。像Stryker、Smith & Nephew和Zimmer Biomet这样的玩家都在骨科重建领域工作。
未来几年，该领域将变得更加拥挤，医疗器械市场的第一大参与者美敦力（Medtronic）计划推出国际产品，这可能会为Intuitive的达芬奇提供一些竞争。道琼斯工业平均指数的坚定支持者强生也在加大在该领域的努力，去年以34亿美元的价格收购了Auris Health，以获得该公司的Monarch机器人进行支气管镜检查的机会。它还控制了与谷歌的生命科学部门 Verily 的前软组织机器人合作伙伴关系，该公司专注于整合机器人和健康信息。
凤凰城 Dignity Health St. Joseph's Hospital and Medical Center 的普通外科医生 Conrad Ballecer 博士说，新参与者的出现可能会降低手术设备的价格，并有助于打破 Intuitive 在软组织机器人领域的垄断。
Ballecer 帮助培训美国以外的外科医生如何使用达芬奇机器进行疝气修复，他在海外发现了兴趣，即使有限的财政资源阻碍了国际医疗中心在其医院增加机器人的速度。
“竞争不仅会降低成本，还会使全球外科医生更容易获得它，这最终不仅对外科医生有利，而且对患者也有好处，”Ballecer 说。
虽然激烈的竞争可能有助于降低手术器械的成本，但它不会降低管理复杂性。“对于医院来说，很难管理每个系统的所有物流，”前外科主任、现在作为 BTIG 分析师负责医疗技术股票的 Ryan Zimmerman 说。
在他看来，最终的赢家将是那些能够为从泌尿外科到骨科再到耳鼻喉科的所有领域提供“完整通用系统”的公司。
另一场激烈的争论集中在机器人手术机是否能与医学中对基于价值的护理的日益关注相兼容，后者表示卫生系统应该以更低的成本提供更优质的护理。这是对主导美国医学的按服务收费模式的转变。
这些设备是否真的能改善患者的预后，在科学文献中仍然是一个有争议的话题，尽管像 Novant 的 Craven 这样的医生乐观地认为，未来的研究将证明他们在患者身上看到的积极结果。
等式的第二部分是成本侧。“自动化通常会让事情变得更便宜，但到目前为止，情况并非如此，”至少在直接成本方面，Novant Health 骨科和运动医学副总裁 Zachary Landry 说。他指出，机器人手术需要额外的扫描是它们可能更昂贵的原因之一。
从更广泛的医疗费用来看，情况要复杂得多。新的研究表明，由于失血量较低，身体创伤较少，机器人手术可以缩短住院时间，这些因素使手术在经济上更有效。最近的一项研究发现，与传统腹腔镜手术相比，患者在机器人肿瘤手术后的自付费用也较低。
多年来，人们对机器人手术行业一直保持着低迷的兴奋，但随着新参与者进入该领域，技术人员想出改进机器的方法，这个领域似乎应该爆发出热情。
