當AI執掌手術刀 醫療領域將被賦予哪些機遇與挑戰?
據中央廣播電視總檯中國之聲《新聞縱橫》報道,最近,人工智能的風再次吹到醫療領域,各地多家醫院紛紛完成了DeepSeek的本地化部署,將其應用於臨牀、科研和行政管理等多個場景。除了用AI輔助問診、書寫病歷文書、優化治療路徑外,人工智能是否還能執掌手術刀,成爲更全能的“戰士”?
實際上,機器人給患者做手術並不是什麼“新鮮事”。外科手術的發展經歷了開放手術、腹腔鏡手術,進入今天的機器人手術時代,正逐步朝着精準化、安全化和智能化發展,手術機器人不僅提高了外科手術的精確性和安全性,還重新定義了醫療服務的可及性和效率。當AI執掌手術刀,醫療領域將被賦予哪些機遇與挑戰?
不久前,復旦大學附屬兒科醫院廈門醫院成功實施了全國首例國產單孔機器人兒童腹腔多部位腫瘤切除術。一名14歲的畸胎瘤患兒在術後出現腫瘤轉移的情況,經過評估,醫院專家團隊決定採用國產單孔機器人實施腔鏡手術,對盆腔及膈肌下腫瘤進行切除。復旦大學附屬兒科醫院廈門醫院普外科特聘主任董巋然介紹,國產單孔機器人可以從臍部放進腹腔鏡和器械進行手術操作,有助於減少患兒創傷,縮短恢復週期。
董巋然表示:“患兒在上腹部膈肌深面、盆腔裡面,都有腫瘤的播散,我們利用國產單孔機器人進行上下多部位腫瘤同時切除。傳統的微創器械是直杆式的,比較硬、不會拐彎,手術機器人有可拐彎的機械臂,有一定維度,對深部腫瘤手術比較有利。”
什麼是“手術機器人”?顧名思義,它主要利用機械臂、微管等,對身體一些隱秘的腔道進行微創治療,輔助控制手術的力度和穩定度,幫助外科醫生完成精密手術。據瞭解,手術機器人自20世紀80年代末首次投入使用以來,已經在多個醫學領域取得了顯著進展。青島大學副校長、青島大學附屬醫院泌尿外科中心主任牛海濤介紹,手術機器人作爲醫療機器人領域的重要研究方向,徹底改變了傳統的手術模式,推動外科手術邁入自開放手術、腹腔鏡手術後的第三次技術革命。
牛海濤表示:“特別是隨着微創外科理念的普及與精細化治療需求的增長,機器人輔助手術已逐步成爲多種疾病的一線治療策略。例如,目前國內外應用最廣泛的達芬奇手術機器人,2024年完成各類外科手術量約268萬例,手術數量同比增長17%;預計2025年將實現300萬例手術。”
手術機器人的成功應用,得益於其先進的多維度機械臂設計以及3D高清視覺系統,它能夠模擬人手進行復雜而精細的操作,以穩定性和持久性確保手術過程的高效連貫,並通過清晰的觀察和準確的定位減少創傷,大大降低手術風險。皖南醫學院第二附屬醫院婦產科主任張莉亞在實踐中感受到,手術機器人爲醫生提供了前所未有的手術支持。
張莉亞介紹:“我們過去做盆底手術,深不見底,很難做到精準縫合。而我們現在用機器人手術,它有一個非常好的鏡頭切入,並且能放大十倍,同時能深入到平時人手夠不着的地方,這和操作臂的旋轉及‘無孔不入’的特質是有關係的,所以我們以前很難完成的手術,在機器人的輔助下變得輕而易舉。”
在西安交通大學第二附屬醫院副院長、泌尿外科教授種鐵看來,除了在臨牀應用上展現出精準靈活的優勢,手術機器人還能通過深度學習模型識別解剖結構並提供實時反饋,幫助外科醫生做出更精準的決策。此外,藉助5G/6G高速網絡,外科醫生還可以在數千公里之外控制機器人進行復雜操作;且在人工智能時代,很多外科教育和培訓都可以在虛擬場景裡進行,手術機器人的出現極大縮短了學習時間。
種鐵表示:“人口老齡化以及區域醫療資源的不均衡,這些都將推動手術機器人市場需求的增加,尤其在偏遠地區和複雜手術領域的應用方面,機器人更顯優勢;另外醫生的學習曲線大大縮短。我們爲遠在2600公里以外的新疆的醫院完成了兩例遠程機器人輔助下的根治性前列腺切除手術;在應用機器人的同時,我們還舉辦了4期國際國內機器人的培訓班,爲相關醫院培養了一批機器人手術醫生。”
不過,目前在我國的手術機器人市場上,進口的達芬奇系統依然佔據大半的市場份額。爲了在價格上不再受制於人、在技術上不再被“卡脖子”,國產手術機器人正在實現跨越式發展。
牛海濤說:“從核心部件的研發到全系統的集成,國產機器人不斷突破技術屏障,涌現出一系列品牌,市場競爭力及裝機量不斷增長,打破了達芬奇手術機器人對國內市場的壟斷格局,並在人工智能輔助、術中導航、遠程功能拓展等多種維度實現了國產原研創新並引領了該研究領域的國際潮流。”
實際上,近年來支持醫療機器人發展的政策頻頻出臺。《中國製造2025》提出,要重點發展醫用機器人等高性能診療設備;《醫療裝備產業發展規劃(2021-2025年)》(徵求意見稿)將手術機器人列爲重點發展領域。種鐵意識到,從裸眼3D技術到分體式機械臂構架,國產手術機器人系統正在不斷嘗試區別於達芬奇手術機器人系統的新模式、新特點,並在我國的海量醫療市場中不斷嘗試,最終形成中國自主的手術機器人系統。
種鐵介紹:“比如微創機器人,它是國產的真正的腔鏡手術機器人,還具有一定的力反饋作用。而精鋒機器人把AI算法和圖像傳輸應用於設計,大大提高了手術的效率和安全性。過去由於達芬奇機器人的價格問題,在一些大的醫學中心才應用這樣的機器人,現在國產機器人降低了成本,一些市一級醫院基本上都在慢慢配備。”
種鐵認爲,隨着人工智能技術的高速發展,當AI與手術機器人“強強聯合”,機遇和挑戰將長期並存。
種鐵表示:“機遇可以總結爲技術創新,當AI與機器人的技術結合以後,將推動手術機器人向智能化、精準化的方向發展,比如AI可以用於術前的規劃輔助,也可以用於術中的導航以及術後的監測。我們也會面臨一些挑戰,比如倫理問題、數據隱私問題等。另外在機器人應用的初級階段,依然會面臨成本費用的問題。在技術方面,機器人不像人有觸覺,因此在力反饋方面仍然有很大的發展空間。”
儘管AI在手術機器人中的應用前景廣闊,但並不意味着手術機器人和AI手術能夠代替醫生,高水平及複雜的手術仍需要經驗豐富的醫者作爲主體,種鐵將二者的關係概括爲“協同操作”。他期待,AI輔助的手術機器人未來能在各方共同努力下不斷攻克和提升,最終服務於每一位患者。
種鐵表示:“AI將作爲醫生的‘輔助駕駛系統’,提供實時的數據分析和決策支持,但目前還不能完全取代醫生。我們要通過模擬訓練和增強現實技術,幫助醫生快速掌握機器人的操作技能,縮短學習曲線。另外我們要制定統一的手術機器人的操作規範和培訓體系,確保技術的安全性和有效性。”