手术机器人进太空？世界上最遥远的手术

2024年1月21日消息，NASA 已准备好向国际空间站（ISS）发送一台手术机器人和一台 3D 金属打印机。

Cygnus 货运飞船计划于 1 月下旬，由 SpaceX Falcon 9号火箭从卡纳维拉尔角太空军基地（CCSFS）发射，将进行一系列科学研究，包括测试 3D 金属打印机、半导体制造以及手术机器人。这些研究旨在增强太空任务的可持续性，并对地球技术和医疗保健产生助力。

太空远程机器人手术
太空远程机器人手术是一种通过远程操控机器人进行手术的技术。这种技术的主要目标是克服地理位置的限制，使得医生可以在地球的任何地方对太空中的宇航员进行手术。

这种技术的关键组成部分是远程操控的机器人手术系统。这种系统通常包括一个手术机器人，一个远程操控台，以及一个高速通信链路。手术机器人在太空船或空间站上，由宇航员进行监控和维护。远程操控台在地球上，由医生进行操作。高速通信链路将两者连接起来，使得医生可以实时操控手术机器人。

手术机器人通常包括一套精密的机械臂和手术工具，以及一套高清摄像头。机械臂和手术工具可以模拟医生的手和手术器械的动作，进行切割、缝合等手术操作。高清摄像头可以提供实时的手术现场图像，帮助医生判断手术进程。

远程操控台通常包括一套操控设备和显示设备。操控设备可以是类似游戏手柄的设备，也可以是高级的虚拟现实设备，使得医生可以通过直观的方式操控手术机器人。显示设备则用于显示手术现场的图像，以及手术机器人的状态信息。

高速通信链路是这种技术的关键。由于地球和太空之间的距离，信号的传播会有一定的延迟。为了使得医生可以实时操控手术机器人，需要使用高速的通信链路，以及高效的数据压缩和传输技术。

太空远程机器人手术技术的发展，不仅可以提高太空探索的安全性，也可以推动地球上的远程医疗技术的发展

此次机器人手术技术演示，测试了可以从地球远程控制以执行外科手术的微型机器人的性能。研究人员计划对微重力下的手术和地球上执行的手术做对比，以评估微重力以及空间和地面之间的时间延迟所产生的影响。

这项研究由 Virtual Incision 公司与内布拉斯加大学合作领导。微型机器人将使用两只“手”（微型机械臂）来抓取和切割模拟手术组织，并提供张力，用于确定切割位置和方式。

太空任务执行周期长则提高了机组人员需要进行外科手术的概率，无论是简单的缝合还是紧急阑尾切除术。这项调查研究的结果可以支持手术机器人系统的开发，以执行此类手术。

此外，2001年至2019年间，美国乡村地区的外科医生数量减少了近三分之一。机器人的小型化和远程控制能力，有助于在全球范围内提供外科专业知识，应对偏远地区外科医生不足的挑战。

MIRA手术机器人平台

MIRA手术机器人平台是Vitual ncision corporaion研究开发的手术系统，小巧时尚的设计是为了在肠道切除手术中充分发挥机器人辅助手术的好处。Vitual ncision是一家专注于开发先进的迷你机器人辅助手术技术的公司。他们的MIRA(Miniatunized Invivo Robotic Assistant)手术机器人平台旨在允许医生进行复杂的手术，同时最小化对患者的创伤。MIRA手术机器人平台的主要特点包括:

1.小型化设计:MIRA手术机器人非常小巧,可以直接插入患者的身体进行手术，而无需进行大切口手术,

2.高度自主:MIRA手术机器人可以在医生的监控下自主进行手术操作，减轻医生的工作负担。

3.精确操作:MIRA手术机器人可以进行精确的手术操作,如切割、缝合等,减少手术过程中的风险。

4.实时反馈:MIRA手术机器人可以提供实时的手术现场图像和数据，帮助医生判断手术进程。

5.易于使用:MIRA手术机器人的操作界面简单易用，医生可以快速上手。

MIRA手术机器人平台的应用领域包括结肠切除术、胃切除术、胆囊切除术等。

Virtual Incision公司愿景和使命是简化机器人辅助手术，使机器人进入每个手术室，甚至每台手术。该公司拥有200多项专利和专利申请。MIRA，是同类手术机器人中，首个微型且具有高度灵活性的RAS（机器人辅助手术，Robot Assisted Surgery）平台。MIRA手术系统小巧时尚的设计是为了在肠道切除手术中充分发挥机器人辅助手术的好处。

MIRA手术机器人系统组成：

1.    微型臂：微型臂是MIRA系统的主要执行部分，微型臂重约2磅（900克），体积小，可以模拟医生的手进行精细的手术操作。微型臂的设计非常灵活，可以在狭小的空间内进行操作，大大提高了手术的精确度和安全性。且MIRA是一款配备全高清1080p / 60 Hz摄像头的设备，具有自动对焦、夜视功能、防抖功能等。

2.    配套手推车：配套手推车用于携带微型臂和其他设备，方便医生在手术室内移动。手推车上还装有电源和控制系统，可以为微型臂提供稳定的电力和控制信号。

3.    医生控制台：医生控制台是MIRA系统的控制中心，医生可以在控制台上通过操纵杆和按钮控制微型臂的运动。控制台上还有显示屏，可以显示手术的实时影像，帮助医生进行精确的操作。

MIRA首先专注于结肠切除术，以后开发的专业机器人将可用于其他潜在应用。如疝气等其他潜在应用修复、胆囊切除、抗反流手术、脾切除术、肾上腺切除术、胃套、胃绕道术、子宫切除术和肝-胰-胆手术。每年有可能实现数百万次手术。