医疗机器人的研究进展及伦理学思考

　　20世纪80年代，机器人被首次引人医疗行业，经过20多年的发展，机器人被广泛应用于危重病人转运、外科手术及术前模拟、微损伤精确定位操作、内窥镜检查、临床康复与护理、教学与科研等多个领域。医疗机器人已经成为一个新型的、前沿性的学术领域，不仅促进了传统医学的革命，也带动了新技术、新理论的发展。作为一种新型的技术应用，机器人的应用将对整个医疗行业产生深远影响，但同时也会引发一系列伦理问题。

　　1.医疗机器人的研究进展和现状

　　医疗机器人是集医学、机器人科学、计算机科学、数学、机械学、生物力学及生物医学工程等众多学科的高科技结晶。根据用途医疗机器人大致可以分为外科手术机器人、康复机器人、医疗服务类机器人。

　　1.1外科手术机器人

　　最早的手术机器人当属美国加州放射医学中心1985年研制成功的能够自主定位的立体定向装置(Puma560)，用以协助术者完成脑组织活检。1992年，美国IBM公司（国际商业机器公司）和加利福尼亚大学联合推出名为Robodoc的机器人系统，根据CT数据进行三维建模和手术规划，为手术提供所需要的数据，帮助医生完成监控和虚拟手术，从而协助术者完成人工髋关节和膝关节置换手术。商业化的手术机器人最早出现于1994年，由美国ComputerMotion公司研制，实质上是一种声控腹腔镜自动“扶镜手”，命名为AESOP。在AESOP的协助下，1997年3月比利时布鲁塞尔医院完成了世界首例腹腔镜下胆囊切除手术。

　　1996年初，美国ComputerMotion公司在AESOP的基础上研制了一款功能更为强大具有良好视觉系统的机器人系统，即宙斯（Zeus)系统。这个系统与传统腹腔镜手术相比，手术操作更加微创、便捷，手术精度大大提高，在减轻患者痛苦的同时，降低了手术费用，也大大减轻了医生的工作量和疲劳程度。1999年，美国IntuitiveSurgical公司开发出达芬奇（DaVinci)外科手术机器人系统，并于2003年宣布并购ComputerMotion公司旗下的宙斯系统。达芬奇机器人由外科医生控制台、床旁机械臂系统、成像系统组成，手术医生在控制台上双手控制机器人的手臂，通过脚踏板来控制高质量的视觉系统，可以完成很多精确、复杂的动作。达芬奇机器人

　　被广泛应用于成人和儿童的普通外科、胸外科、泌尿外科、妇产科、头颈外科以及心脏外科。达芬奇机器人系统经过不断地改进和发展，是目前国际上技术最为成熟和完备的外科机器人系统，一直占据着机器人手术设备的主导地位，几乎垄断了整个外科机器人市场。根据IntuitiveSurgical公司官网上的数据显示，截止2014年3月，达芬奇机器人系统全球装机总数已达3039台，其中美国2116台，欧洲488台，亚洲311台，其他地区124台，中国大陆18台。

　　在国内，外科手术机器人的研究起步较晚，但发展速度很快。1997年5月由北京航空航天大学、清华大学和海军总医院共同研制开发的脑外科机器人辅助系统为患者实施了首例开颅手术。2010年7月，由我国自主研发的首台外科手术机器人“妙手A”系统成功问世[7]，很大程度上可以与达芬奇系统媲美，从而有望打破欧美发达国家对医疗机器人技术的垄断局面。2014年4月，中南大学湘雅三医院在国内率先开展了使用国产手术机器人进行胃穿孔修补及阑尾切除手术。

　　1.2康复机器人

　　辅助型康复机器人主要用来帮助老年人和残疾人更好地适应日常的工作和生活，部分补偿他们弱化的机体功能，治疗型康复机器人用来帮助患者恢复机体功能。目前，康复机器人的研究主要集中在康复机械手臂、智能轮椅、假肢和康复治疗机器人等几个方面。

　　1987年，英国MikeTopping公司研制出了一款康复机器人,命名为Handy1，用以帮助一名11岁患有脑瘫的小男孩独立地用餐[9]。Handy1由计算机控制系统和5个Cyber310机械手臂组成，通过键盘作为人机接口。Handy1康复机器人是目前世界上最成功且价格较为低廉的康复机器人，现在世界上有数百名严重残疾人士在日常生活中使用它。智能轮椅的研究开始于1986年，目前国际上较为成功的有美国的MOVAR系统和意大利的URMAD系统，它们拥有出色的视觉导航系统，机械手臂安装在轮椅上，因轮椅的移动而扩大机械手的操作范围，大大提高了残疾人的生活质量[2]。2013年，我国第一台智能轮椅机器人ROBOY由上海交通大学研制成功，与同类产品相比，装有更多传感器，能对周围环境做出准确判断，利用地图匹配技术自动规划最佳路径。

　　1.3医疗服务类机器人

　　医疗服务类机器人主要包括救援机器人、转运机器人以及医院办公机器人、护士机器人等。救援机器人可以担任危险条件下的救援工作，在火灾、地震和战场等极端环境下能迅速且安全地将伤病员救出。转运机器人主要用于危重病患者的特殊检查、挪动、转床、手术和麻醉前后的接送及战场伤病员的后送，避免伤病员的再损伤。医院办公机器人、护士机器人可协助医护人员参与医疗工作，大大提高医院工作效率。

　　美国TRC公司于1985年开始研制全球首个服务机器人“护士助手”，可以负责运送医疗器材和设备，为患者送饭，送病历、报表及信件，运送药品，运送试验样品及试验结果等工作，目前已在全球几十家医院投人使用。2003年，美国护理联合会呼吁取消人工搬运患者，采用器械或机器人搬运患者，并于2004年在加利福尼亚州获得通过。2007年，美国Vecna公司研发出战场救援机器人“Vecna’sBear"，能够担负普通人无法担负的任务，可以抱起受伤士兵送往后方安全地带，其行走时间长达50分钟。

　　2.医疗机器人的伦理问题

　　伦理问题的发展往往滞后于技术的脚步，这就会导致一种政策的真空，面对机器人技术的突飞猛进，相关的伦理道德标准却显得很苍白。机器人毕竟不同于人类，它的设计、生产和应用都是在人类的控制下实现的。机器人能否绝对服从命令、毫无差错地工作？如何处理机器人导致的医疗事故？如何通过法律和道德制约机器人的行为？如何建立机器人与人类正确的社会关系？这些问题使得我们不得不从伦理学层面进行思考。

　　2.1医疗机器人的安全与伦理

　　对于机器人参与医疗工作，最重要的伦理学原则是以保证患者生命安全为前提，尽可能减少对患者产生的不良影响和风险。机器人的安全问题与设计、生产、应用每一个环节息息相关。一个机器人的设计需要编写数以百万计的程序代码，设计它们的科学家和其他人一样也会犯错误。另外，黑客攻击是当今计算机安全领域共同关注的问题，同时该问题也是机器人伦理需要关注的重要方面。早在1978年，日本就发生了世界上第一起机器人杀人事件，日本广岛一家工厂的切割机器人在切钢板时突然发生异常，将一名值班工人当作钢板操作。

　　尽管从技术层面讲，医疗机器人技术已较为成熟，故障率很低，但一旦发生故障或操作失误，给患者带来的伤害将可能是致命的。一个事故频发的医疗机器人很难得到患者的信任，而且如果因医疗机器人导致了医疗事故或者医患纠纷，医务人员或者院方将可能放弃医疗机器人的使用。因此，在使用机器人参与医疗活动时，医务人员必须向患者和家属说明可能出现的技术风险，并充分征得患者和家属的知情同意。另一方面，有关部门必须严格监督和审査医疗机器人的生产与应用，并制定相关标准，确保医疗机器人质量合格、性能安全可靠。

　　2.2相关法律与伦理

　　科技的发展历来都是一把双刃剑，为人类社会提供方便和快捷的同时也时常带来麻烦甚至灾难。早在1940年，科幻作家阿西莫夫就提出了“机器人三原则”，即（1)机器人不得伤害人类；（2)机器人必须服从人类的命令，除非这条命令与第一条相矛盾；（3)机器人必须保护自己，除非这种保护与以上两条相矛盾。如果不法分子制造或者利用医疗机器人实施不法行为，或通过黑客手段侵入医疗机器人控制系统，将对医疗行业乃至整个人类社会造成灾难性后果。通过制定和完善相关法律对其研究、开发和应用进行规范是保证医疗机器人行业有序发展的重要措施。

　　对于机器人导致的医疗意外，伤害性结果应由谁来承担，目前法律尚无相关明文规定。整个医疗机器人的供应链中存在一系列可能引起责任追究的人，包括机器人设计者、程序员、生产厂商、设备采购员、机器人使用人员等。通过进一步细化和完善相关法律法规落实责任追究显得十分必要。

　　随着机器人智能化和自主化趋势的发展，它的人格化特征逐步拓展，相应的就应该承担一部分责任。试想一下，如果未来机器人能够像电影《变形金刚》中的“擎天柱”一样具有思维并能够独立思考，那么相应的法律与道德就应该赋予其权利和义务，进而对其行为进行约束。

　　2.3医疗机器人对医患关系的影响

　　随着机器人的广泛应用，医疗机器人将走向越来越多的医疗岗位，大量工作将由机器人去完成，只会有少数人类进行控制管理与看守。有朝一日，医院病房除了几个在主控电脑室操纵的护士，全是智能化医护型机器人。随着这些机器人的出现，随之而来的社会问题也将越来越突出。

　　如果医疗机构大量使用医疗机器人，那就意味着大量医护人员下岗。因此，医疗机器人被某些医护人员视为竞争者。另一方面，医疗机器人尚无法做到与人类具有同等思考并同患者进行交流。对于患者来说，使用不会说话、冷冰冰的机器人代替医护人员对其进行治疗，可能产生担忧、反感甚至抵触心理。如果从医学发展模式来看，医疗机器人大量参与医疗工作可能导致现代生物心理社会医学模式退化为生物医学模式。即将患者视为一架需要修理的精密“机器”，只从生物学的角度对患者进行治疗，而忽视了人的心理、社会因素，医护人员对患者缺少关爱和尊重，医患关系变得淡漠、紧张。

　　虽然医疗机器人具备一定的医学技能，但目前尚无法研制出具备人类情感的表达形式，其归根结底还是人类创造的产物，其职责是更好地为人类服务。医疗行业作为一个特殊的服务类行业，我们必须坚持医务人员为主导，医疗机器人辅助工作这一原则，而不能简单地将医疗工作全部交付给机器人去完成。医务人员应积极做好与患者的沟通和交流，获得患者的充分理解与认可。

　　3.结语

　　由于医疗机器人具有操作准确、动作灵活、精确度高、适应各种复杂的外部环境等优点，在危重患者转运、外科手术及术前模拟、微损伤精确定位操作、内窥镜检查、临床康复与护理、教学与科研等多个领域具有广阔的发展前景。但由于医疗行业的特殊性，医疗机器人的大量应用不仅仅是医学技术问题，也将给医疗行业带来一系列伦理问题。解决这些问题不仅依赖于人们伦理观念的更新，更需要建立完善的法律法规进行保障和规范。

　　作者简介：凌卓（1988—），女，广西来宾人，硕士研究生，研究方向：卫生事业管理、医院管理。