Zbigniew Nawrat教授，卡托维兹西里西亚医科大学(MUS)心脏外科、移植和血管内部。
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机器人吗?
人工智能在机器人辅助手术中的应用在医学界之外是众所周知的。1985年，在ct引导的大脑活检中，PUMA 560机器人手臂放置了针头，进行了第一次机器人辅助干预。从那时起，自动化程度的提高和对微创手术的关注推动了进步。例如，Intuitive Surgical已经在全世界部署了5000个达芬奇机器人。
然而，卡尔茨教授并不认为这些支持系统是自主机器人。“当我们听到‘机器人’这个词时，我们会想到星球大战，那里的机器人会自主思考和行动。今天手术室里的机器人不执行任何自主任务，它们只是外科医生的延伸手臂，”他解释道。它们拥有7个自由度，就像远程操作器一样执行外科医生的动作。机器人支持系统的控制权完全掌握在外科医生手中。
小和智能
的遥控装置现时正在使用的，则笨重、庞大，占用手术室相当大的空间;因此，卡尔茨教授确信“机器人辅助手术或干预的下一波浪潮将是小型化。”
以色列公司Human Xtensions已经将这种远程操作器的手臂缩小，并开发了一种具有7个自由度的仿生或仪器，可以直接在正在接受手术的病人身上进行精确的运动。
与此同时，研究人员正在研究传统腔内干预的替代方法。病人吞下胶囊中的微型机器人，机器人在体内移动，采集组织样本或破坏患病组织。听起来像是科幻小说的东西，在测试阶段已经成为了临床现实。”Karcz教授提到了一个研究团队之前展示的微型封装机器人1．
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一个类似的发明是折纸2016年，麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)、谢菲尔德大学(University of Sheffield)和东京理工学院(Tokyo Institute of Technology)的研究人员推出了这款机器人。它从病人吞下的胶囊中展开。2这个微型机器人由两层材料包裹着第三层材料，第三层材料在加热时会收缩。外层的模式定义了当中间层收缩时机器人如何“发展”。一个永磁体被放置在其中一个折页上。它对控制机器人运动的病人体外磁场的变化做出反应。主要是对机器人施加旋转力:机器人围绕其中心轴快速旋转，或围绕其固定腿之一缓慢旋转。此外，机器人还可以像毛毛虫一样进行粘滑运动。
在一次实验中，机器人取出了一个孩子从胃里吞下的纽扣电池。研究人员的目标是使用机器人在不需要手术的情况下缝合内部伤口。马克斯·普朗克智能系统研究所的研究人员还开发了一种磁控微型机器人。它能将药物直接送到体内需要的地方。卡尔兹教授甚至更进一步，设想“微型机器人联合起来，自主采集样本，并提供不同的治疗”。
可视化
外科可视化技术也在取得进展。Karcz教授解释了模拟增强、数字增强和混合增强之间的区别。模拟增强是基于仅仅的化学反应:例如，吲哚菁绿(ICG)由粒子组成，在近红外光(NIR) (λ = 600-900 nm)的刺激下，通过特定的光学系统显示扩散荧光。在荧光成像中，患者接受ICG注射。这种方法通常用于腹腔镜内脏手术，它可以提供重要的信息，例如血流量。
Karcz教授指出，数字增强是一种利用增强现实．放射图像经过数字后处理以提取感兴趣的器官。这样就产生了一个不能反映现实的图像，但外科医生可以在手术中使用它来突出身体的特定目标区域。卡尔兹教授说:“当我们需要确切知道相关静脉、血管或肿瘤的位置时，增强现实技术非常有用。”
在混合增强技术中，荧光图像被叠加在数字处理图像上，以颜色编码特定的组织类型，从而允许外科医生实时识别肿瘤。“想象一下使用腹腔镜激光可以让恶性肿瘤可见!”这项技术是由弗里德里希·席勒大学莱布尼兹光子技术研究所(莱布尼兹- ipht)、大学医院和耶拿夫琅和费应用光学与精密工程研究所的研究人员作为显微镜开发的。Karcz教授的愿望清单上最重要的是:“我们希望通过腹腔镜监视器的多层视频图像接收所有这些信息。”
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改变课程
尽管这些进展需要数年时间，但卡尔茨教授相信，技术进步将改变人类外科医生的角色，甚至可能在未来很长一段时间内使其过时。
鉴于目前的技术趋势，医学培训也必须适应。Karcz教授预测传统的课堂授课将被虚拟培训所取代。此外，“人工智能和其他新技术的多方面应用将改变传统的医疗培训。机器人将在未来自主地执行任务，而外科医生将控制这些活动。因此，医学培训的重点将是教学生如何使用这些技术。”
1.设计师:Mats A. Heide，挪威SINTEF。https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/17434440.2019.1608182，http://vector-project.com/press/index.html．
2.Shuhei, Miyashita, Steven Guitron, Kazuhiro Yoshida, Shuguang Li, Dana D. Damian和Daniela Rus。"可食用的，可控的，可降解的，修复胃部伤口的折纸机器人"2016 IEEE机器人与自动化国际会议(2016年5月)。https://dspace.mit.edu/handle/1721.1/103071。
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简介:
康拉德·卡尔茨(W. Konrad Karcz)教授，医学博士，PHM，领导德国慕尼黑路德维希·马克西米兰大学医院综合、内脏和移植外科诊所的微创外科。他在传统手术、微创手术和机器人辅助手术方面积累了多年的经验，并在著名机构获得了管理培训，如卡托维兹西里西亚医科大学、纽约康奈尔大学、弗莱堡阿尔伯特路德维希大学、Lübeck大学、哈佛医学院和麻省理工学院，波士顿。由于他在2019年的科学和教学成就，他被德国外科协会授予Karl Storz奖，并被波兰共和国总统提名为医学教授。
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