現(xiàn)在傳統(tǒng)的手術機器人實際上只是零級，正向一級邁進。 而二級機器人能夠自動完成一些手術節(jié)點，比如自動縫合；三級機器人則會完成整個手術階段，比如腫瘤切除的自動完成
手術機器人的手，可以有多靈巧？當前，這雙“小手”可以像兩根頭發(fā)絲一樣“探囊取物”；而不久的將來，微米級的“機器指頭”將進一步細到納米級，精準捕捉哪怕一個單一的癌細胞。就手術機器人體積、成像、未來等，英國皇家工程院院士、上海交通大學醫(yī)療機器人研究院創(chuàng)始院長楊廣中11日在滬提出“三問”。
他透露，其團隊開發(fā)的蛇形手術機器人用于消化道和肺部等，體積達到非常小的尺度，直徑僅2到3個毫米，并且具有“超高清”影像功能。相比傳統(tǒng)手術對于腫瘤邊界的處理，這樣的微手術機器人對于術中實時動態(tài)判斷和早期病灶精準切除具有非常重要的意義。
【問體積：單孔手術僅20多毫米小切口】
如今，越來越多的微創(chuàng)手術都用手術機器人開展，而“微創(chuàng)”將越來越“微”。從第一代宙斯系統(tǒng)、達芬奇系統(tǒng)，到眼下各種專科的手術機器人，更多走向了小型化、智能化。比如，目前美國大部分前列腺手術都通過機器人手段實施。
“現(xiàn)在達芬奇手術機器人過大、過重，耗材非常昂貴，”在上海交通大學醫(yī)學院和中國研究型醫(yī)院學會醫(yī)工轉化與健康產(chǎn)業(yè)融合專委會聯(lián)合主辦的第二屆醫(yī)學人工智能創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇上，楊廣中院士表示，手術機器人從原始的多孔發(fā)展到目前的單孔，今后會走向軟體手術機器人。憑借單孔手術，可以更有效地通過20毫米或25毫米之間的一個小切口，讓各種器械造成的創(chuàng)傷進一步減小減輕，對于病人術后愈合和康復十分有利。
事實上，眾多癌癥都源于人體內(nèi)的自然腔道，包括乳癌、消化道癌等。對于腔道內(nèi)的手術介入，開發(fā)出像蛇一樣的“連續(xù)體機器人”，就能通過自然腔道有效達到病灶。“手術機器人今后能做得多小？”楊廣中表示，現(xiàn)在在實驗室已經(jīng)能夠達到納米級，100納米尺度已完全可以實現(xiàn)，這樣的制造工藝就能夠做出非常細微的結構。“現(xiàn)實中，手術機器人整體結構大小在60微米范圍內(nèi)，實際上只有頭發(fā)絲的一半，能完全操控整個細胞。”
【問成像：每個像素可達1到2微米分辨率】
在現(xiàn)場專家看來，手術機器人的結構集傳感、影像以及其他驅動于一體，與機器部分的“細致入微”相配套，影像部分同樣是“細入毫巔”。
“手術機器人的優(yōu)點在哪里？”作為著名的帝國理工醫(yī)學院漢姆林中心創(chuàng)立者，楊廣中認為，首先就是解決了微創(chuàng)手術的一大痛點，一方面是人眼合一，在同軸上進行運動放大，并且在過程中因顫抖等一系列的手術精度損失得到更好增強；另一方面，可將術前和術中的醫(yī)學影像融合，精準定義手術邊界、腫瘤邊界，可以說人工眼超越了人眼。
解放日報·上觀新聞記者了解到，將來很有可能在體內(nèi)的影像精度能夠超過細胞級。而目前，楊廣中團隊在手術機器人成像方面，每個像素可達1到2微米，包括整個微循環(huán)也能看得見。不僅空間分辨率，還有時間分辨率。“如果我們現(xiàn)在達到每秒100到200多幀的影像速度，這對于臨床醫(yī)生的反應和判斷是非常大的挑戰(zhàn)，而人工智能則通過這些高速、高精影像，并結合傳統(tǒng)實驗室做的一些切片靜態(tài)影像，實現(xiàn)術中輔助判斷與操作。”
【問未來：傳統(tǒng)手術機器人只是6級中的0級】
與人工智能融合的手術機器人，到底會不會取代外科醫(yī)生？根據(jù)楊廣中團隊對于醫(yī)療機器人自動化程度的定義，機器人可以分為6級。他認為，現(xiàn)在傳統(tǒng)的手術機器人實際上只是0級，正向一級邁進。
而二級機器人能夠自動完成一些手術節(jié)點，比如自動縫合；三級機器人則會完成整個手術階段，比如腫瘤切除的自動完成；至于到了第五級，則完全可以達到全自動的功能。“從倫理和法律的角度看，達到第五級就有待我們探索，比如在產(chǎn)品論證方面究竟需不需要，”他說，“這級別至少在今后的20至30年不可能實現(xiàn)，但一到三級的手術機器人怎么樣進行有效布局，在醫(yī)工交叉方面應該多多進行探討。”
“醫(yī)學人工智能的發(fā)展既面臨著難得的歷史機遇，也面臨著不少風險和挑戰(zhàn)，”上海交通大學醫(yī)學院戴尅戎院士表示，例如政策法規(guī)不夠健全，互聯(lián)互通標準不夠統(tǒng)一，運行機制不夠完善等等，已經(jīng)在一定程度上影響和制約著醫(yī)學人工智能的應用推廣和效能發(fā)揮。戴尅戎預期，再過20、30年，這個世界將成為一個人工智能普及人間的世界，“醫(yī)學人工智能能夠更好地為健康服務，更好為全人類的健康服務。”
上海交大醫(yī)學院黨委副書記、副院長吳韜發(fā)現(xiàn)，2019年我國家智慧醫(yī)療行業(yè)投入規(guī)模已超880億元，保守預測在2020年將突破千億元。他說，“整個中國的這種投入乃至全球也是不可媲美的，相信在不遠的將來中國人工智能+醫(yī)療定會在世界上獨領風騷。”
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