De allerede udfører kontrollerede transaktioner – robotter nu ser ud til at være læger fra de fremtidige
@TimAdamsWrites
Sun, 29 Jul 2018 07.00 BST
Hands-off healing: urolog Greg Shaw med £1,5 m maskine, der hjælper den UCH team gør 600 prostata-operationer om året.
Foto: Jude Edginton for Observatør
Ligesom alle hverdagens mirakler af teknologi, jo længere du se en robot udføre kirurgi på et menneske, jo mere begynder det at ligne en uundgåelig naturlige vidunder.
Tidligere i denne måned var jeg i en operationsstuen på University College Hospital i det centrale London for at se en 59-årig mand fra Potters Bar, der har sin kræft prostata fjernes af fire behændig metal arme af en Amerikansk-fremstillet maskinen, i hvad der sandsynligvis et glimt af fremtiden for de fleste kirurgiske procedurer.
Robotten var ved at blive kontrolleret af Greg Shaw, en konsulent urolog og kirurg, der sidder i det fjerneste hjørne af rummet med sit hoved under den sorte hætte af en 3D skærm, som en Victorianske bryllup fotograf. Shaw var leder armene på fjernbetjeningen kirurgisk værktøj med en flydende blanding af joystick og mund-pedal pres og forstærket instruktion til hans teater hold, som står ved patientens side. Den kirurg, 43, har udført et tusind af sådanne procedurer, som er særligt nyttigt for bækken operationer; de, som, han siger, som du er ellers “ser ned i et dybt, mørkt hul med en lommelygte”.
Den første del af processen har været at “dock vognen om at det menneskelige”. Efter at tre kirurgiske værktøjer og en video, kamera, hver på enden af en 30cm sonde, har været indsat gennem små snit i patientens mave. I løbet af en time eller mere Shaw derefter taler til mig gennem hans handlinger.
“Jeg vil bare klippet hans vas deferens nu,” siger han, og jeg ufrivilligt krympe lidt som en lille robot arm hånd, forstørret 10 gange på skærme rundt omkring operationsstuen, kommer i betragtning til permanent afskåret sædceller levering. “Nu prøver jeg at finde, at sweet spot, hvor blæren slutter prostata,” Shaw siger, som en stump probe forsigtigt strøg til side blodkar og finder sin vej hen over overfladen af plump orgel på skærmen, med meget menneskelige delikatesse.
Efter dette, er en hypnotiserende rytme udvikler af klip og cauterise og skære som velociraptor parring af “monopolære buet saks” og “fenestrated bipolar pincet” der arbejdes i tandem – den overraskende overdrevne bevægelser af Shaw ‘ s hænder og arme, der adskiller og forsegling af små blodkar og crimson bindevæv dybt i patientens bækken 10ft væk. På denne måde, langsomt, uigennemsigtige valnød af prostata ud på skærmen gennem små faner af røg fra cauterising proces.
Denne drift er en del af et klinisk forsøg af en procedure, som er udviklet i tyske hospitaler, der har til formål at bevare den fine arkitektur af mikroskopiske nerver omkring prostata – og med dem patientens seksuelle funktion. Med patienten stadig er under bedøvelse, prostata, sække op internt og fjernet, vil blive indefrosset og sendt til et laboratorium på det største hospital stedet en kilometer væk til at afgøre, om kræft eksisterer på dens kanter. Hvis den gør det, kan det være nødvendigt for Shaw at skære væk, nogle af disse kritiske nerver til at sikre, at alle spor af malignitet er fjernet. Hvis ingen kræft i prostata er margener nerver kan blive frelst. Mens prostata er afsendt på tværs af byen, Shaw bruger en meget lille fisk på krogen på en robot-arm til at behændigt sy blæren til at urinrøret.
“Den teknik, der i sig selv føles som at køre og 3D vision er meget fordybende’: Greg Shaw kontrol
robotten, som det fungerer på en patient Foto: Jude Edginton for Observatør
Da Vinci-robot, der Shaw er brug for denne operation, foretaget af det Amerikanske firma Intuitive Surgical, som om “cutting edge” som robot sundhed i øjeblikket får. £1,5 m maskine gør det muligt for den UCH team til at gøre 600 prostata-operationer, årligt, en fire-dobling på tidligere, mindre præcise, manuelle laparoscopic teknikker.
For det meste, at Shaw har tre operationer én eller to dage om ugen, men der har været tidspunkter, med kolleger er fraværende, når han har gjort fem eller seks dage i træk. “Hvis du har prøvet at gøre det med gammeldags bækken kirurgi, strakte over den patient, du ville være virkelig ondt, dine skuldre og din ryg ville beslaglægge op,” siger han.
Der er anden sikkerhedsstillelse fordele af teknologien. Det egner sig til hurtige og effektiv træning, både fordi det bevarer en 3D-film af alle de operationer, der gennemføres, og gør det muligt for en virtuel-virkelighed suite til at være sat i – ligesom at lære at flyve et fly ved hjælp af en simulator. Den vigtigste fordel er dog større sikkerhed og færre komplikationer robotten leverer.
Jeg spekulerer på, om det ændrer psykologiske forhold mellem kirurg og patient, at håndgribelig intimitet.
Shaw mener ikke, så. “Teknikken i sig selv føles som at køre,” siger han. “Men, at 3D vision er meget medrivende. Du får masser af information og meget lidt distraheret, og du ser inde i patienten fra 2cm væk.”
Der er, siger han, stadig hårdnakkede fascister i forlegenhed gør prostatectomies som åben kirurgi, men han finder det svært at tro, at deres patienter er fuldt ud informeret om alternativer. “De fleste mennesker kommer i disse dage beder til robotten.”
Hvis en rapport, der blev offentliggjort i denne måned om den fremtidige NHS er noget at gå efter, er det sandsynligt, at “stille for robot,” vil i stigende grad kunne være normen på hospitaler. De foreløbige resultater af Institute for Public Policy Research ‘ s langsigtede undersøgelse af den fremtidige sundhed – under ledelse af Lord Darzi, den fremtrædende kirurg og tidligere minister i Gordon browns regering forventede, at mange funktioner, der traditionelt udføres af læger og sygeplejersker kan blive fortrængt af teknologi.
“Bedside robotter,” betænkning foreslået, kan snart være ansat til at hjælpe med at fodre patienter og flytte dem mellem menigheder, mens “rehabilitering robotter”, der ville hjælpe med fysioterapi efter operationen. Den århundreder gamle hænder-om forholdet mellem læge og patient ville uundgåeligt ændre sig. “Telemedicin” ville overvåge vitale tegn og kroniske sygdomme på afstand, online konsultationer vil blive rutine, og en person, der ankommer på A&E “kan begynde ved at gennemgå digital triage i en automatiseret vurdering suite”.
Selv den konsulent, der er akkumuleret visdom vil blive afløst. Machine-learning algoritmer, der er fodret med “big data”, der snart ville blive ansat til at “gøre mere præcise diagnoser af sygdomme som lungebetændelse, bryst og hud kræft, øjensygdomme og hjertesygdomme”. Ved at omfavne en proces for at opnå “fuld automatisering” Lord Darzi ‘ s rapport projekter, der £12.5 milliarder år værd af NHS personale tid (£250 om ugen) ville blive frelst “for dem at bruge i samspil med patienterne” – en tro, der lyder som det bedste ville være, skrevet på siden af en bus.
Mens nogle af disse prognoser kan lyde langt mere, end de havde forestillet årti væk, andre er allerede en realitet. I stigende grad af data fra sensorer og implantater måling af blodsukker og hjerterytmer er indsamlet og fodres direkte til eksterne skærme; i London, den kontroversielle pilotprojekt GP@Hånd har set mere end 40.000 mennesker tager de første skridt i retning af en “digital sundhed interface” ved tilmelding til online konsultationer adgang til via en app – og i den proces, afmelding fra deres mursten-og-mørtel klinikinventar. I mellemtiden, i den skarpeste ende af sundhedsydelser – i operationsstuen – robot-systemer, som blev brugt af Greg Shaw er allerede begyndt at betænkningen s forudsigelse om, at maskiner vil udføre operationer med større fingerfærdighed end mennesker. Som en pioner inden for robot-kirurgiske teknikker, Lord Darzi kender det bedre end de fleste.
Sengen robotter vil indgå patienter, mens andre vil hjælpe med fysio
På en måde er det overraskende, at det har taget så lang tid at nå til dette punkt. Hands-off kirurgi blev først udviklet af det AMERIKANSKE militær i slutningen af sidste århundrede. I 1990’erne Pentagon ønskede at udforske måder, hvorpå operationer på M*A*S*H-field style hospitaler kan udføres af robotter kontrolleret af kirurger i en sikker afstand fra slagmarken. Deres investeringer i Intuitiv Kirurgisk og dens Da Vinci-prototype har givet det Californiske selskab – værdi på $62 mia. € – et monopol, stærkt bevogtet, med 4.000 robotter nu opererer over hele verden.
Jaime Wong MD er konsulent føre på F&U-program på Intuitive Surgical. Han er også en urolog, der har været at bruge en Da Vinci-robot i mere end et årti og så det at udvikle sig fra oprindelige 2D viser, at der deltog flere rumlige gætterier, at den nuværende langt mere manøvredygtig og alle-ser udgave.
Wong stadig nyder at se traditionel åben kirurger vidne til en robot operation for første gang, og “ser med forundring på deres ansigter på alle de ting, de ikke helt klar over, er beliggende i det pågældende område”.
I den næste fase af udviklingen, ser han kunstig intelligens (AI) og machine learning, der spiller en væsentlig rolle i teknikker. “Kirurgi er ved at blive digitaliseret, fra scanning til bevægelse til sensorer,” siger han, “og alt er til udtryk i data. De systemer har en enorm mængde regnekraft, og vi har været på udkig på segmentere procedurer. Vi mener, at vi for eksempel kan bruge disse processer for at reducere eller fjerne utilsigtede skader.”
Indtil for nylig, Da Vinci, der har stjålet en march på konkurrence, har haft dette område næsten til sig selv. I de kommende år, at der er ved at ændre sig. Google har, er uundgåeligt, udviklet en konkurrent (Johnson & Johnson), kaldes Verbet. Den digitale kirurgi platform – som lover at “kombinere styrken af robotteknologi, avanceret instrumentering, forbedret visualisering, forbindelse og data analytics” – har til formål at “demokratisere kirurgi” ved at bringe andelen af robot-bistået operationer fra de nuværende 5% til 75%. I Storbritannien, i mellemtiden, en 200-stærke selskab kaldet Cambridge Medicinsk Robotteknologi er tæt på godkendelse for sin banebrydende system, Versius, som den håber at lancere dette år.
Wong siger, at han glæder sig over konkurrencen: “jeg har en tendens til at synes, at det validerer, hvad vi har været i gang i to årtier.”
Den seneste skaberne af robotten kirurger se måder at flytte teknologi ind i nye områder. Martin Frost, DIREKTØR i Cambridge selskab, fortæller mig, hvordan udviklingen af Versius har involveret input af hundredvis af kirurger med forskellige soft-tissue specialiteter, for at skabe en kompakt og modulært opbygget system, som kunne betjene ikke kun i bækken områder, men i mere utilgængelige dele af hoved, hals og bryst.
“Hver operationsstue i verden i øjeblikket er i besiddelse af en vigtigt komponent, som er den kirurger’ arm og hånd,” Frost. “Vi har taget alle fordelene af denne form for at gøre noget, der er ikke kun en bio-efterligne, men bio-styrke.” Argumentet om overlegenhed af minimalt invasiv kirurgi er stort set vundet, Frost foreslår: “robotic ånden er ude af flasken.”
Og hvad med, at næste fase – er Frost se en fremtid, hvor AI-styrede teknikker, der er involveret i driften i sig selv?
“Vi ser det i små skridt,” siger han. “Vi tror, at det er muligt inden for få år, at en robot kan gøre en del af visse procedurer, der er ‘i sig selv’, men vi er naturligvis meget langt fra en maskine til dette diagnose og helbredelse, og der er ingen mennesker, der er involveret.”
En specialist mentor kunne være at kigge på forskellige kamera synspunkter, der giver en “second opinion”. Det vil være som at “ringe til en ven”
Den hellige gral af telesurgery – mulighed for remote “slagmarken” operationer er tættere på at være en realitet. I en berømt eksempel, Dr. Jacques Marescaux, en kirurg i Manhattan, anvendes en beskyttet high-speed-forbindelse og fjernbetjening til at kunne fjerne galdeblæren af en patient for 3.800 km væk i Strasbourg i 2001. Siden da har der været isoleret tilfælde af andre eksterne operationer, men ingen regelmæssig program.
I 2011, den AMERIKANSKE militære finansieret et fem-årigt forskningsprojekt, der skal bestemme, hvordan gennemførlige i et sådant program kan være med eksisterende teknologi. Det blev ledet af Dr. Roger Smith ved Nicholson Center for avanceret kirurgi i Florida.
Smith forklarede mig, hvordan hans undersøgelse var primært at fastslå to ting: for det første, ventetid – den lille forsinkelse af højhastigheds-forbindelser over store afstande – og for det andet, hvordan at lag blandede sig med en kirurg ‘ s bevægelser. Hans undersøgelser viste, at hvis lag ‘ en steg til over 250 millisekunder “kirurgen begynder at se eller fornemmer, at noget er ikke helt rigtigt”. Men også, at eksisterende data-forbindelser, mellem de store byer, eller i hvert fald mellem de store hospital systemer, “den ventetid var altid et godt stykke under, hvad et menneske kirurg kunne opfatte”.
Problemet lå i risiko for upålidelige den forbindelse. “Vi lever alle på internettet,” siger Smith. “De fleste af den tid, din internetforbindelse er fantastisk. Bare lejlighedsvis dine data bremser til en gennemgang. Problemet er, at du ikke ved, hvornår det vil ske. Hvis det sker under en operation, du er i problemer.” Ingen kirurg – eller patient – vil gerne se en buffer symbol på deres skærm.
De måder rundt omkring, der ville indebære dedikeret netværk – fem linjer i forbindelse med en ydelse på mindst to gange, hvad ville du nogensinde har brug for, “siger Smith,” således, at chancerne for at have et problem, var som at one in a million”.
Disse typer af forbindelser, der er til rådighed, men de manglende investeringer er mere en af forordning og ansvar end omkostningerne. Hvem ville bære risikoen for fejl med forbindelsen? Den stat, hvor kirurgen var placeret, eller den, som patienten blev bedøvet – eller de lande, gennem hvilken kabel-bestået? Som et resultat, Smith siger: “I den civile verden, der er få situationer, hvor du ville sige, at dette er et must-have ting.”
Han opererer med tre mulige champions telesurgery: den militære, “Hvis du kunne sige, at oprette en forbindelse, hvor kirurgen kan være i Italien, og patienten i Irak”; medicinsk missionærer, “Hvor kirurger i den udviklede verden har arbejdet gennem robotter på steder uden forudgående kirurger”; og Nasa, “På et tidspunkt, hvor du har nok mennesker i rummet, som du er nødt til at oprette en måde at gøre kirurgi.” For tiden er den teknologi er ikke robust nok til nogen af disse tre.
For Jaime Wong de risici, der er tilbøjelige til at forblive alt for stor. Intuitiv Kirurgisk forfølger begreberne “telementoring” eller “teleproctoring” snarere end telesurgery. “Den lokale kirurg vil være der udfører operationen, mens vores skærm ville være fjern,” foreslår han, “og en specialist mentor kunne være at kigge på forskellige kamera synspunkter, der giver en “second opinion”. Det vil være som at “ringe til en ven’.”
Sandt telesurgery, Roger Smith foreslår også rejser et yderligere spørgsmål, som vi kan endnu ikke høre mere om i det kommende årti eller så. “Vil du have en operation, uden at en kirurg i rummet?” For tiden er svaret fortsat er en no-brainer.