手術(shù)機(jī)器人通常需要主刀醫(yī)生遠(yuǎn)程控制,但它們或許很快就能“獨(dú)立操刀”了。一臺由人工智能(AI)驅(qū)動的手術(shù)機(jī)器人成功切除了一頭死豬體內(nèi)的膽囊。研究人員稱,這是機(jī)器人在幾乎沒有人工干預(yù)的情況下完成的第一例真實(shí)手術(shù)。相關(guān)研究成果7月9日發(fā)表于《科學(xué)-機(jī)器人》。
機(jī)器人給死豬做手術(shù)。 圖片來源:Juo-Tung Chen
這臺手術(shù)機(jī)器人由兩層AI系統(tǒng)驅(qū)動。該系統(tǒng)基于17小時的手術(shù)視頻訓(xùn)練,其中包含外科醫(yī)生在手術(shù)中做出的1.6萬個動作。手術(shù)時,第一層AI系統(tǒng)觀看監(jiān)測手術(shù)的內(nèi)窺鏡視頻,并發(fā)出諸如“夾住第二根導(dǎo)管”這樣的簡單指令,第二層AI系統(tǒng)則將每條指令轉(zhuǎn)化為三維的手術(shù)器械運(yùn)動。
整臺膽囊切除手術(shù)共需要執(zhí)行17項獨(dú)立任務(wù)。這臺機(jī)器人在已完成的8次手術(shù)中,每項任務(wù)都取得了100%的成功。
論文通訊作者、美國約翰斯·霍普金斯大學(xué)的Axel Krieger指出:“當(dāng)前的手術(shù)機(jī)器人技術(shù)已使某些手術(shù)的侵入性較小,但并發(fā)癥的發(fā)生率還沒有真正低于人類外科醫(yī)生所做的腹腔鏡手術(shù)。這促使我們研究能夠幫助醫(yī)患的下一代機(jī)器人系統(tǒng)。”
英國倫敦大學(xué)學(xué)院的Danail Stoyanov表示:“這項研究凸顯了AI和手術(shù)機(jī)器人的可能性。用于手術(shù)視頻的計算機(jī)視覺技術(shù)取得了驚人的進(jìn)步,并與可用于研究的開放式機(jī)器人平臺一起,使手術(shù)自動化成為可能。”
Stoyanov同時指出,要使該系統(tǒng)真正用于臨床,還面臨諸多挑戰(zhàn)。首先,雖然機(jī)器人以100%的成功率完成了任務(wù),但它每次都需要進(jìn)行6次自我糾正。此外,該機(jī)器人還會要求人更換手術(shù)器械,這意味著需要一定程度的人工干預(yù)。
Krieger對此表示,手術(shù)機(jī)器人能正確識別最初的錯誤,然后進(jìn)行自我糾正,“這都是完全自主的”。
英國帝國理工學(xué)院的Ferdinando Baena對機(jī)器人手術(shù)日益增長的潛力倍感振奮。但他同時指出,要在人體上安全開展機(jī)器人手術(shù),還需要相關(guān)法規(guī)及時跟進(jìn),“這始終是醫(yī)療行業(yè)面臨的一個重要挑戰(zhàn)”。