遥感与地理信息系统学报

抽象的

超越机器人的手术：用于非侵入性手术的定向能

理查德·萨塔瓦

非医疗行业已将各种基于能量的系统用于多种不同目的，从微芯片制造到艺术创作，而这些商用系统中只有一小部分被外科医生利用。虽然许多技术都是大型而复杂的图像引导系统，可在分子和原子水平上提供精确定位，但许多其他技术都是小型手持式便携式系统。因此，许多历史悠久的外科手术将作为门诊或办公室手术使用小型手持式定向能量设备进行。在整个能量范围内，最好的机会之一是光子学，许多现有和新兴技术正在被临床领域接受。即使腹腔镜手术日趋成熟，25 年来第四次外科革命（机器人手术）越来越受欢迎，但下一次革命将带来更具颠覆性的变化：用于诊断和治疗的定向能量 (DEDAT)。这一进步将微创手术 (MIS) 推向最后一步——非侵入性手术。基于 MIS 的成功，结合激光、光生物调制、图像引导手术和机器人手术方面的经验，出现了新的基于能量的技术，这些技术提供光子能量的控制和精度，开始在细胞和分子水平上（非侵入性）操作。来自光子学、计算机辅助手术、基因工程和分子生物学界（放射学、外科手术、血浆医学、分子生物学、人类基因组）等多个学科领域的证据将被展示，包括光子学以外的其他技术，例如高强度聚焦超声 (HIFU)、太赫兹成像和治疗学 - 仅举几例。尽管 DEDAT 仍处于起步阶段，但这些开创性技术预示着非侵入性医学和外科手术方法的出现，而这些只是向非侵入性手术过渡的冰山一角。此类系统基于定向能、机器人和生物分子技术能够带来的前提——精确度、速度和可靠性——尤其是当手术“下降”到细胞和分子水平时。诺贝尔奖获得者理查德·费曼是对的——“底部有足够的空间”！