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外科手术机器人重构医疗行业,人类社会已被重新定义

摘要: 目前AI与医疗的结合还处在发展期,所以在研发和应用的之中,多为第二类辅助型的机器人。

题图来源:视觉中国

题图来源:视觉中国

当你为AlphaGo与柯洁的围棋大战捏一把汗、刷着由今日头条为你打造的“个人日报”、听着网易云音乐为你定制的私人FM...你是否察觉到,人工智能正在悄然重构着我们的生活。无论是衣食还是住行,AI都在消解着我们固有认知的边界。如果有一天,你的手术是由一名机器人来完成,你是否愿意?

其实外科手术机器人,并不是一个新鲜事

上世纪80年代,手术机器人第一次被应用到外科手术中。经过多年的发展,外科手术机器人系统凭借其精确性、最小伤害性等特征,在国内外的研究和应用中均取得了突破性的发展。据智能相对论不完全统计:

这其中,达芬奇(daVinci)手术机器人系统应用最广泛也是最成功,2001年美国就已开始用“达芬奇”机器人做腹部手术。2007年1月,我国解放军总医院利用此系统,成功完成了中国首例全机器人不开胸房间隔缺损修补术。

(达芬奇手术机器人系统)

目前,手术机器人已经形成了多样化的发展趋势,市场也开始细分。由普华永道、ROBO医疗联合发布的最新《全球手术机器人行业研究报告》所示,从类别来分,目前手术机器人分为神经外科、血管介入、内窥镜、骨科、眼科、胶囊、软体等,相应的代表机器人如上文表格所示。

而从功能来份,则大致可以分为两类。一类是主导型,即机器人系统整台手术过程中的主要参与者,医生起辅助作用。如由Renishaw公司研发的NeuroMate机器人系统。另外一类则是辅助型,即机器人系统起辅助作用,如帮助医生了解症状手、制定手术计划等。如达芬奇(daVinci)系统。

不过,目前AI与医疗的结合还处在发展期,所以在研发和应用的之中,多为第二类辅助型的机器人。其原因是第二类辅助型机器人,作为手术的“助理”,在研发过程中所需要考虑到的医疗问题相对来说较为简单和具体,研发周期较短,也能够较为快速的进行创新扩散。

外科手术机器人,有啥好的?

整的来说,当AI助力外科手术之时,能够在手术的全过程给予技术支撑。这在一定程度上,对于目前的手术操作流程也进行了重塑。

1、全面了解病情,完善手术方案

在进行手术治疗之前,医师会依据CT、核磁影像数据等检查结果以及病史为基础,依靠自身的经验以及与其他医师的讨论来制定手术方案。而这就存在着一定的风险,无论是辅助检查结果出现问题,或者医生自己的判断出错,那么都将导致手术方案不完善,甚至存在失误。

而外科手术机器人可以通过深入的影像拍摄,来全面、深入呈现具体部位的情况,在经过对于图像的分割、特征提取之后,能够准确获悉相关的信息及患病处定位。例如针对脊柱手术的Renaissance系统,配备有透视C臂以及3D成像技术,能够有效帮助医师制定手术方案。

2、减弱感性因素,降低手术风险

在手术过程之中,一方面个人的情绪会影响到手术的完成度,另一方面手术团队之间的默契程度也同样会产生影响。而在应用外科手术机器人之后,人为的感性因素被大大降低。无论是辅助型还是主导型外科手术机器人都能按照预定的程序进行实施,降低了手术风险。例如在山西医科大学梁源的硕士论文中指出,经过研究,机器人辅助肝切除术较腹腔镜肝切除术具有降低术后总并发症、术后出血和术后胆瘘发生率。

3、精确手术操作,实现最小创伤

在手术的实施过程中,对于一些狭窄的解剖区常常考验着医师的技艺。同时,在手术过程中的创口,也因为医师的操作方便,往往不能达到最小。而手术机器人则能通过机械手和传感器,来高质量的完成。使得患者的创口更小,同时也减少了受感染的风险。最近,一段在网络上爆红的手术机器人给葡萄皮缝针的视频,也有效证明了这一点。

4、提高手术效率,多方同时“施工”

外科机器人的引入,能够解放医生的双手,这样一方面能够使得医生的工作强度降低,另一方面能够使得人机可以同行,进行多方同时“施工”,来提高工作效率。在长时间的复杂手术中,外科机器人的作用能更为凸显。例如达芬奇(daVinci)手术机器人有4条臂,其中1条为摄像头,能够进行三维成像,而其余3条则可实施一般手术功能,如使用镊子、电凝刀、分离器、超声刀等。

外科手术机器人现在还有啥毛病?

1、价格昂贵,难以加入一般治疗方案

一方面专利保护和垄断,手术机器人在售卖时价格高昂。据生产商IntuitiveSurgical官方数据显示,每台“达芬奇”机器人售价约为60万至250万美元。如果租赁使用,年租金在10万至17万美元之间。

另一方面则由于器械损耗而造成的更换费用也十分高昂,例如在上文提及的达芬奇(daVinci)机器人,是由4条机械臂所组成。每次手术都需要使用4条机械臂,而每一条机械臂为了保证质量安全,只能至多使用十次。由此,其中的资金花费可想而知。

综上,这样的价格不仅让缺乏实力的中小医疗机构望而却步,同时患者在面临着高昂的治疗费用时,对于使用手术机器人保有犹豫。

2、人才紧缺,研究和应用都急需培训

尽管“手术机器人联合研发技术中心”、“国家机器人心脏外科手术培训基地”、“国际达芬奇机器人外科培训基地”等研究和培训基地相继建立,但是我国的手术机器人在自主研发和应用上仍然存在着人才缺口。

一方面,我国的手术机器人产业还处在早期研发阶段,距离商业化量产还有很长的一段路。根据中投顾问在《2016-2020年中国医疗机器人产业深度调研及投资前景预测报告》中显示,几乎国内所有公立、民营医院所应用的机器人清一色进口。而这就需要大批的专业人才进行研发。一方面,在机器人应用中,同样要对于医师进行大量培训,才能使得机器发挥最好的作用。

外科手术机器人接下来的路,要怎么走?

如在前文所提及,目前高昂的价格与进口机器人垄断国内市场有着重要联系。广东省机器人重点实验室的研究员吴新宇时表示,国产的手术机器人,无论是生产工艺还是关键零部件的采购,门槛都将更低,价格将会只有进口机器人的三分之一。

因此要想降低成本,就需要首先解决进口机器人垄断市场的局面,通过多方的合力打破困境的藩篱。第一就是要保障资金链条的稳定和持续。一方面可以调整政策,追加相关资金的投入。另一方面资本市场则需要保有耐心,关注长远的发展。

第二,加速度培养和培训相关人才,保证人才的输出。人才培养方面,可以开展校企合作来共育人才。例如武汉克路德机器人科技有限公司与华中科技大学联合组建成立了“手术机器人联合研发技术中心”。人才培训方面,可以采用开办“培训班”、“培训课”等形式来进行。

目前我国在外科手术机器人的自主创新上已经有了突破,在此前,由天津大学、中南大学等单位联合研发国产手术机器人“妙手S”就已经成功进行了临床试验。

外科手术机器人快速成长的背后,不仅折射出已经重构了的医疗行业,同时也揭示,在人工智能的浪潮之中,人类社会已经被重新定义。当AI加上医疗,工具理性和人文关怀之间的博弈似乎更为凸显。但智能相对论认为,人是工具的制造者和使用者,只要在尊重规律的前提之下,充分发挥主观能动性,技术的发展绝不会成为撕裂人类社会的异化力量,而是推动人类社会的车轮继续向前驶进。(本文首发钛媒体)

【钛媒体作者介绍:智能相对论(微信id:aixdlun),www.aixdlun.com】

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本文系作者 智能相对论 授权钛媒体发表,并经钛媒体编辑,转载请注明出处、作者和本文链接
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智能相对论(微信id:aixdlun):深挖人工智能这口井,评出咸淡,讲出黑白,道出深浅。重点关注领域:AI+医疗、机器人、智能驾驶、AI+硬件、物联网、AI+金融、AI+安全、AR/VR、开发者以及芯片、算法、人机交互等。

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