關於支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道： 訂閱。 透過購買訂閱，您將幫助確保未來能夠繼續產出關於塑造我們當今世界的發現和思想的有影響力的報道。
在過去的十年中，手術機器人在手術室中表現相當出色，幫助醫生進行子宮切除術、前列腺切除術和其他複雜但微創的手術。這項技術在醫療領域可能擁有漫長而充滿希望的未來，但這隻有在這些機器的製造商能夠解決一些關鍵問題，特別是高成本和安全問題的情況下才能實現。
這兩個問題都源於當今手術機器人的剛性特性。它們依靠金屬工具與軟組織相互作用，並透過複雜的（且昂貴的）執行器、電纜和電機系統進行控制。 也許需要一種更靈活的方法。
位於波士頓的初創公司 Soft Robotics, Inc. 旨在找出答案。該公司於今年早些時候成立，正在開發用於外科手術和其他生物醫學應用的橡膠機器人，將哈佛大學懷特塞德斯研究小組建立的技術商業化。 該小組由George Whitesides領導，他是一位著名的哈佛化學家和材料科學家，同時也是《大眾科學》顧問委員會的成員。該小組最著名的機器人是一個由彈性體（可拉伸塑膠）製成的軟體X形四足機器人，透過向其內部通道網路泵入壓縮空氣進行控制。 Whitesides 擔任 Soft Robotics 的董事會成員和科學顧問。
硬體機器人需要精密的反饋機制來幫助它們確定在手術期間施加多少力，以避免損壞我們脆弱的組織和器官。 Soft Robotics 執行長 Carl Vause 表示，軟體機器人可以利用其橡膠狀的附肢來降低手術損傷的可能性。“具體而言，對於醫療裝置，[您將]允許機器人器械進入狹小空間，在該空間內重新配置，並以一種順應組織的方式進行操作。” 另一個優勢：軟體機器人可以在一兩天內使用矽膠和其他成本約為 20 美元的材料進行 3D 列印。
迄今為止，最著名的機器人手術系統——Intuitive Surgical 公司的達芬奇——的經驗已經說明了傳統醫療機器人的前景和缺陷。 達芬奇售價約為 200 萬美元，於 2000 年獲得美國食品和藥物管理局 (FDA) 批准，它允許外科醫生操作腹腔鏡器械和連線到四個機器人手臂的內窺鏡攝像頭。 Intuitive Surgical 聲稱，全球主要臨床中心已經進行了超過 150 萬例達芬奇手術。 其中約有 367,000 例手術是去年在美國進行的，美國已安裝約 2,000 套系統。 大多數手術是婦科或泌尿科手術，特別是子宮切除術和前列腺切除術。
然而，報告表明，使用達芬奇可能會使手術成本增加高達 2,500 美元。 此外，Intuitive Surgical 正面臨多起訴訟，涉及一系列問題，包括敗血症、嚴重的腸道損傷以及血管、器官或動脈穿孔。
軟體機器人要達到與達芬奇幾乎相同的複雜程度還需要一段時間，但人們對這種新興技術如何在醫療領域中使用（無論是單獨使用還是與像達芬奇這樣的手術系統結合使用）非常感興趣。 Soft Robotics 是國防高階研究計劃局 (DARPA) 於 6 月啟動的一個為期一年的專案的一部分，該專案旨在研究如何將軟體機器人用作戰場醫療工具。 Vause 說，到明年 6 月，DARPA 希望看到軟體機器人是否可以解決戰場醫務人員面臨的許多問題。
DARPA 對軟體機器人在許多潛在用途上感興趣——例如在偵察裝置或假肢中——這是該機構於 2011 年啟動的最大移動性和操作性 (M3) 計劃的一部分。 事實上，懷特塞德斯研究小組的工作是 M3 的一部分，他們去年建立了一個 100 美元的矽機器人，它可以行走、變色並在黑暗中發光。