AI执掌手术刀,数字医疗将面临哪些机遇和挑战?
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2025-02-25 14:00:38
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从人类控制机器到机器自己决策,AI执掌手术刀数字医疗面临哪些机遇和挑战?

前两天,广东一位医学博主的帖子引发了热议。他说,他的一个患者向人工智能大模型“问诊”之后,回来质疑他的治疗方案。这位医学博主自己又查了一遍指南,才发现原来指南真的更新了。

类似的新闻还有不少。北京某医院神经外科主任医师分享了一段使用AI大模型辅助诊断复杂脑瘤患者的经历,他认为,最新的人工智能大模型在处理深入医学问题上的水平堪比三甲医院专家。

虽然现阶段就说AI能取代专业的医生肯定不现实,人类医生的经验、跟患者的交流,甚至对患者细微心理变化的观察等等,是人工智能还不能替代的。但在医学领域,AI确实展现出了巨大的潜力。这不禁让我们畅想,有朝一日,人工智能在医疗领域的应用会不会超出门诊室,走进手术室?

其实,借助技术手段和设备进行外科手术不是今天才开始的。20世纪80年代末,手术机器人就投入使用了。像胸外科,就经常使用达芬奇机器人来做手术。再优秀的医生,只要是人类,哪怕再细微,他的手也会无法避免地抖动;达芬奇机器人却可以做到近乎零抖动,大大提高了手术的精确度。

不过手术机器人说到底还是由人类医生来操作的。那么,当人工智能为手术机器人注入灵魂,未来,它将在手术室里获得怎样的广阔发展空间呢?人工智能和人类医生在手术室中如何通力合作,共同守护生命?

不久前,复旦大学附属儿科医院厦门医院成功实施了全国首例国产单孔机器人儿童腹腔多部位肿瘤切除术。一名14岁的畸胎瘤患儿在术后出现肿瘤转移的情况,经过评估,医院专家团队决定采用国产单孔机器人实施腔镜手术,对盆腔及膈肌下肿瘤进行切除。

复旦大学附属儿科医院厦门医院普外科特聘主任 董岿然:患儿在上腹部膈肌深面、盆腔里面,都有肿瘤的播散,我们利用国产单孔机器人进行上下多部位肿瘤同时切除。传统的微创器械是直杆式的,比较硬、不会拐弯,机器人都是可拐弯的机械臂,有一定的维度,对深部肿瘤手术会比较有利。

什么是“手术机器人”?顾名思义,它主要利用机械臂、微管等,对身体一些隐秘的腔道进行微创治疗,辅助控制手术的力度和稳定度,帮助外科医生完成精密手术。青岛大学副校长、青岛大学附属医院泌尿外科中心主任牛海涛介绍,手术机器人作为医疗机器人领域的重要研究方向,彻底改变了传统的手术模式,推动外科手术迈入自开放手术、腹腔镜手术后的第三次技术革命

牛海涛:特别是随着微创外科理念的普及与精细化治疗需求的增长,机器人辅助手术已逐步成为多种疾病的一线治疗策略。例如,目前国内外应用最广泛的达芬奇手术机器人,2024年完成各类外科手术量约268.3万例,手术数量同比增长17%;预计2025年将完成超过300万例手术。

手术机器人的成功应用,得益于其先进的多维度机械臂设计以及3D高清视觉系统,它能够模拟人手进行复杂而精细的操作,以稳定性和持久性确保手术过程的高效连贯,并通过清晰的观察和准确的定位减少创伤,大大降低手术风险。皖南医学院第二附属医院妇产科主任张莉亚在实践中感受到,手术机器人为医生提供了前所未有的手术支持。

张莉亚:我们过去做盆底手术,深不见底,就很难做到精准缝合。而现在用机器人手术,它有一个非常好的镜头切入,加上放大十倍、深到平时人手够不着的地方,我们以前很难完成的手术,在机器人的辅助下变得轻而易举。

西安交通大学第二附属医院副院长、泌尿外科教授种铁看来,除了在临床应用上展现出精准灵活的优势,手术机器人还能通过深度学习模型识别解剖结构并提供实时反馈,帮助外科医生做出更精准的决策。

此外,借助高速网络,外科医生还可以在数千公里之外控制机器人进行复杂操作;且在人工智能时代,很多外科教育和培训都可以在虚拟场景里进行,手术机器人的出现极大缩短了学习时间。

种铁:尤其在偏远地区和复杂手术领域的应用方面,机器人更显优势;另外医生的学习曲线也大大缩短。我们为远在2600公里以外的新疆的医院完成了2例远程机器人辅助下的根治性前列腺切除手术;在应用机器人的同时,我们还举办了4期国际、国内机器人的培训班,为相关医院培养了一批机器人手术医生。

不过,目前在我国的手术机器人市场上,进口的达芬奇系统依然占据大半的市场份额。为了在价格上不再受制于人、在技术上不再被“卡脖子”,国产手术机器人正在实现跨越式发展。

牛海涛:从核心部件的研发到全系统的集成,国产机器人不断突破技术瓶颈,打破了达芬奇手术机器人对国内市场的垄断格局,并在人工智能辅助、术中导航、远程功能拓展等多种维度实现了国产原研创新并引领了该研究领域的国际潮流。

西安交通大学第二附属医院副院长、泌尿外科教授种铁意识到,从裸眼3D技术到分体式机械臂构架,国产手术机器人系统正在不断尝试区别于达芬奇手术机器人系统的新模式、新特点,并在我国的海量医疗市场中不断尝试,最终形成中国自主的手术机器人系统。

种铁:比如说微创机器人,具有一定的力反馈的作用;把AI算法和图像传输应用于机器人的设计,大大提高了手术的效率和安全性。过去由于达芬奇机器人的价格问题,可能在一些大的医学中心才拥有这样的机器人。现在国产的机器人降低了成本,一些市一级医院基本上也都在慢慢配备。

种铁认为,随着人工智能技术的高速发展,当AI与手术机器人“强强联合”,机遇和挑战将长期并存。

种铁:机遇我们可以总结为技术创新,当AI与机器人的技术结合以后,将推动手术机器人向智能化、精准化的方向发展,比如AI可以用于术前的规划辅助,也可以用于术中的导航以及术后的监测。我们也会面临一些挑战,比如说伦理问题、数据隐私问题,另外在机器人应用的初级阶段,我们依然会面临成本费用的问题。在技术方面,机器人它不像人有触觉,在力反馈方面仍然有很大的发展空间。

尽管AI在手术机器人中的应用前景广阔,但并不意味着手术机器人和AI手术能够代替医生,高水平及复杂的手术仍需要经验丰富的医者作为主体,种铁将二者的关系概括为“协同操作”。

种铁:AI将作为医生的辅助驾驶系统,提供实时的数据分析和决策支持,但它目前还不能完全取代医生。我们要通过模拟训练和增强现实技术,帮助医生快速掌握机器人的操作技能,缩短学习曲线。另外我们还要制定统一的手术机器人的操作规范和培训体系,确保技术的安全性和有效性。

来源:中央广播电视总台中国之声

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