相信沒有人希望與外科手術發生關聯，但當各位需要外科醫生的協助，解決你身體不適的時候，誰都會希望在各位身上動用工具的，是一位手指靈巧，又經驗豐富的奇才，像是漫畫裡的「怪醫黑傑克」一樣。奇才到底是稀少，而經驗豐富與手指靈巧剛好又成反比，當病患須要外科醫生服務的時候，往往只能食指與中指交叉，將命運交給上帝。

不過別喪氣，與我們的老祖宗相比，咱們已經幸運多了。

圖一的骷髏頭大約有一萬年的歷史，骷髏頂上的方孔是經由人工外力所致，估計是某種程度的外科手術，或者是覺得某人頭腦有「問題」，必須打開來觀察一下。這樣的骷髏並不是特例，因為在世界各地，至今數以百計這樣的頭骨被發現過。先不管為什麼有這樣的需求出現，這些在腦袋上被開了個「天窗」的人，事實上很多是痊癒的，因為從頭骨上觀察，這些「窗口」的邊緣，都有癒合的跡象。

（圖一）圖片來源:
http://www.ted.com/talks/catherine_mohr_surgery_s_past_present_and_robotic_future

快轉時間至文藝復興時代，現在稱作外科手術的行為，有點像是一場又一場的表演，經由修士，醫師甚至是術士，在懸壺濟世的同時，順便娛樂旁觀的觀眾。圖二中的「表演」，便是一位修士在為病患取出膀胱中的結石。「快」是這些手術的特色，大約得在兩、三分鐘內快速完成。各位可以想像，那些病患，是如何在恐懼及痛苦中，度過這兩、三分鐘的煎熬。這恐怖的景象，一直到麻醉劑的出現，才得到改善。

（圖二）圖片來源:
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麻醉劑的出現，的確讓病患免去了皮肉之苦，也讓醫師有足夠的時間開刀處理病患的問題。但是在消毒觀念沒有建立的那個年代，病患沒有死於手術，卻死於落落長手術之後的感染。這個情況總算在醫生養成「手術前洗手」這個習慣之後，得到了大幅的改善。

像圖三這樣觸目驚心的照片，是一個腹腔手術後留下的痕跡，先不管是否影響美觀，光想到術後傷口的癒合，以及傷口之下一層層組織的沾粘，就得讓病患有長期抗戰的心理準備。

（圖三）圖片來源:
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接下來，醫療器材及技術的進步，某種程度的遠端操作手術，（圖三）在人身上開個小洞，將必要的設備伸到人的身體中，對必要的位置做必要的修補，這樣確實可以讓傷口微小化。

（圖四）圖片來源:
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（圖五）圖片來源:
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（圖六）圖片來源:
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如果成功施行這樣的手術，術後的傷口大幅縮小（圖六），連帶也減少了出血、術後的感染機會以及復原的時間。但是看看圖五中的外科醫生操作這樣的裝置，非得有上千小時的實戰經驗，練就熟稔的技巧，外加過人的體力，否則難以勝任。

科幻電影《星際大戰》，《普羅米修斯》中，機器人自動動手術或者是接生的鏡頭看似遙遠，但是在二十一世紀初，一種讓人驚艷的機械人悄悄地商業化。這是一種稱為「達文西」的機器人。雖然仍由醫師掌控著手術，但將開刀的那隻手，以機械手臂取代，這讓醫師因為年紀增長造成體力衰退的缺點，可以降到最低，使得年長醫師在專業及經驗上優勢，可以盡情的發揮。

（圖七）圖片來源:
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「達文西」機器人是由位於美國加州矽谷的Intuitive Surgical, Inc.開發，看起來它是現今這類系統的唯一供應商。手術的進行，是由穩定的機械手臂操刀，醫師所面對的，比較像是模擬器，而真正在病患身上的，則是微型的工具（圖八），能夠深入患處，進行切割、剪裁（圖十）或是縫合（圖九）。圖九縫合皮膚的動作，是由醫師操作搖桿，控制機械手臂完成，而醫師操作手術的姿勢，也從長久以來的站姿改為比較舒適的坐姿，醫師直接由螢幕觀察患處，而不用依賴掛在頭上的放大鏡，這讓醫生大大減少體力的負荷，也可以對病人有更好的服務。

圖九縫合皮膚的動作可能簡單，但是想想如果縫合的位置是病患心臟的瓣膜，有機會不必鋸開肋骨而進行縫合，我們就要慶幸能生在此時而不是三十年前了。

（圖八）

（圖九）

（圖十）圖片來源:
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這種機械人開始只能在固定的位置動手術，例如病患的腹部某處。如果同一個病患腹部的不同位置都需要動刀，則須要將病患移動位置，隨後在病患的身上再增加一個切口，仍然頗不方便。不過這種情況隨後就改善了。Intuitive Surgical, Inc.開發出以下的複合裝置，將好幾種工具，連同照明燈及攝影機一起經由同一條管子送入病患體內，可以同時做好幾種動作，完成一處的治療，再進行下一個位置的處理。與圖三的恐怖傷口相比較，圖十二的傷口微小以及更快速的復原，就讓人舒服多了。

（圖十一）圖片來源:
http://www.ted.com/talks/catherine_mohr_surgery_s_past_present_and_robotic_future

（圖十二）圖片來源:
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「達文西機械人」有沒有缺點？?有的，例如，價格昂貴，手術之後身體內部二氧化碳（CO2）太多，造成渾身酸痛，醫師也會抱怨，手術實際的觸感消失…。

但是無論如何，這是一項在醫學上的重大成就。終於有人將電機、電子、機械、光學等等的進步，運用到醫學領域。Intuitive Surgical, Inc.看起來是這個領域的先驅，並且成功的將這樣的理念商品化。在Intuitive Surgical, Inc.研發的背後，一定有強力的支持，不管是資金或是技術。身處專利事務所的我，當然對Intuitive Surgical, Inc.將核心技術用專利保護的現況，深感興趣。

以美國專利為例，Intuitive Surgical, Inc.早在1990年便開始申請向量處理以及高解析度影像及光纖方面的專利（US 5187796, US 5210814）第一件機械人微創手術的專利在1996年提出（US 5762458），隨後產品約在1999年推出。

Intuitive Surgical, Inc.至今被美國專利局核准了577項專利，幾乎全與「達文西機械人」有關，如圖十四所示，專利申請核准量的趨勢是逐年提高，意思是Intuitive Surgical, Inc.為這些有創意的技術提供了專利門檻，這些專利，不只在技術上，同時也在商譽上，替Intuitive Surgical, Inc.提供雄厚的支柱。畢竟，如果要在自己的身上開個洞，大部分人情願選擇一個有數十年經驗的老牌產品，也不希望使用一件只有短短銷售紀錄的業界菜鳥。

例如，圖十一裡看到的微小關節結構，在2002年就提出申請，在2004年獲證（US 6717974），運用至今，已經超過十年光景，在業務員的口中，一定是牌子老品質好的設計，強力推銷給醫院、醫師以及病患。

（圖十三）林士強/製圖

 
（圖十四）圖片來源:Uspto                                                              （圖十五）圖片來源:Uspto

疾病不會選擇對象，不管創立了多少家企業，或是得到多少的殊榮，都有機會與疾病結下不解之緣。屆時，誰都希望得到最好的對待，使我們在與疾病牽扯不清的時候，站在更有利的位置。「達文西機械人」不會是結束，「達文西機械人」是一個開始，讓大家拭目期待。

參考資料
http://www.ted.com/talks/catherine_mohr_surgery_s_past_present_and_robotic_future

作者： 林士強 現任： 北美智權 教育訓練處 資深研發創新顧問 經歷： 法商台灣康旭 研發工程處 專案經理 中科院飛彈製造中心 專案工程師 聖荷西州立大學機械研究所碩士 專長： 機械、供應鏈管理、專案管理

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