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全球首次!100%成功率!機(jī)器人純自主完成手術(shù),幾年后推廣到人體

在一間沒(méi)有人類醫(yī)生的手術(shù)室里,一臺(tái)由AI驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人,獨(dú)立完成了膽囊切除手術(shù)。

沒(méi)有人遙控,沒(méi)有人指揮,全程自主操作。而且一次成功不算完,它還重復(fù)做了7次,每次都100%成功。

不只是模擬練習(xí),而是用的真實(shí)器官:一只死豬的膽囊和肝臟。

真實(shí)手術(shù)畫面,慎看~

這項(xiàng)研究,由美國(guó)約翰斯·霍普金斯大學(xué)帶頭,斯坦福、哥倫比亞等名校聯(lián)手完成,并已發(fā)表在頂刊《Science Robotics》上。

有人也許會(huì)說(shuō):機(jī)器人手術(shù)不是已經(jīng)很常見(jiàn)了嗎?

確實(shí),手術(shù)機(jī)器人早已在全球完成超過(guò)1200萬(wàn)次手術(shù)。但它們并不完全“自主”的,始終需要醫(yī)生遙控操作,只是相當(dāng)于外科醫(yī)生的“機(jī)械外骨骼”。

1 AI醫(yī)生是如何學(xué)會(huì)“開(kāi)刀”的?

人類醫(yī)生如果想具備手術(shù)的能力,需要學(xué)習(xí)大量專業(yè)知識(shí)、進(jìn)行無(wú)數(shù)次的模型試驗(yàn)......

而讓機(jī)器人學(xué)會(huì)手術(shù),靠的只是“刷視頻”。

這套系統(tǒng)采用一種叫“語(yǔ)言引導(dǎo)模仿學(xué)習(xí)”(Language-Guided Imitation Learning)的AI訓(xùn)練法,原理就像人類新手外科醫(yī)生在觀看導(dǎo)師操作時(shí)邊學(xué)邊練。

團(tuán)隊(duì)將超過(guò)17小時(shí)的手術(shù)視頻,包括16000個(gè)醫(yī)生操作動(dòng)作的逐幀畫面,喂給AI,讓它理解何時(shí)該“夾”、“剪”、“抓”,并配上自然語(yǔ)言說(shuō)明,比如:

“請(qǐng)夾住第二導(dǎo)管”

“切斷與肝臟相連的連接組織”

“換一把更細(xì)的剪刀”

隨后,AI將這些語(yǔ)義信息轉(zhuǎn)換為精準(zhǔn)的三維工具運(yùn)動(dòng)軌跡。

整個(gè)膽囊切除涉及17個(gè)子步驟,機(jī)器人順利完成了每一個(gè)動(dòng)作,還展現(xiàn)出強(qiáng)大的自我修正能力。

例如夾子沒(méi)夾準(zhǔn),它能察覺(jué)到自己失誤,重新調(diào)整角度再來(lái)一次;需要換工具時(shí),它還能用語(yǔ)音提醒人類助手幫忙更換。

這種“會(huì)犯錯(cuò)、也會(huì)糾錯(cuò)”的行為,被認(rèn)為是一種高級(jí)自適應(yīng)能力,這正是以往手術(shù)機(jī)器人最缺的環(huán)節(jié)。 

2 是突破,但也任重道遠(yuǎn)

盡管這項(xiàng)技術(shù)讓人眼前一亮,但它也并不完美。

首先,它還沒(méi)在活體動(dòng)物或人類身上試驗(yàn)過(guò),所有操作對(duì)象都是“離體豬器官”。真正的手術(shù)環(huán)境遠(yuǎn)比實(shí)驗(yàn)室復(fù)雜:

人體會(huì)呼吸,器官會(huì)移動(dòng);

血液、體液會(huì)遮擋視野;

煙霧、光反射會(huì)干擾攝像;

突發(fā)情況不受控,需臨場(chǎng)判斷。

這些都是當(dāng)前AI機(jī)器人尚未能完美應(yīng)對(duì)的挑戰(zhàn)。

其次,AI完成整臺(tái)手術(shù)的速度也不如人類醫(yī)生,而且在操作中平均每次需要糾正6次錯(cuò)誤。

所以專家們的共識(shí)是:距離真正“全自動(dòng)”手術(shù),還有很長(zhǎng)的路要走。

3 自動(dòng)化手術(shù)的未來(lái)圖景

英國(guó)國(guó)家醫(yī)療系統(tǒng)(NHS)已經(jīng)計(jì)劃,在未來(lái)10年內(nèi),將90%的微創(chuàng)手術(shù)交由機(jī)器人完成,相比如今的20%左右,增幅驚人。

而在美國(guó),AI手術(shù)技術(shù)的研發(fā)已被衛(wèi)生部重點(diǎn)資助。根據(jù)估算,2024年全球已有超過(guò)270萬(wàn)例機(jī)器人手術(shù),手術(shù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模接近百億美元。

這些變化背后,有一個(gè)巨大的共同訴求:縮短醫(yī)生短缺的空窗期,提高醫(yī)療公平性。

在偏遠(yuǎn)地區(qū),優(yōu)秀外科醫(yī)生資源是極度稀缺的。而自動(dòng)化手術(shù),意味著未來(lái)頂級(jí)醫(yī)療資源可以被“復(fù)制粘貼”到每一個(gè)地區(qū)醫(yī)院,甚至戰(zhàn)場(chǎng)、災(zāi)難前線。

這不僅僅是提高手術(shù)效率,更是醫(yī)療普惠的技術(shù)基石。 

4 我們要不要相信“機(jī)器人醫(yī)生”

AI能不能開(kāi)刀?這在技術(shù)上正在突破。

而關(guān)鍵的問(wèn)題在于,我們敢不敢讓它開(kāi)刀?

這取決于:

法規(guī)如何規(guī)范它的行為邊界;

誰(shuí)來(lái)為AI手術(shù)失敗負(fù)責(zé);

醫(yī)療倫理和患者信任如何建立。

更現(xiàn)實(shí)的是,就算機(jī)器人可以“獨(dú)當(dāng)一面”,未來(lái)也不會(huì)取消外科醫(yī)生的角色,反而可能出現(xiàn)新的職責(zé)分工:

一個(gè)醫(yī)生遠(yuǎn)程同時(shí)監(jiān)管多臺(tái)自動(dòng)手術(shù)機(jī)器人;

醫(yī)生專注處理AI應(yīng)對(duì)不了的突發(fā)情況;

AI輔助完成標(biāo)準(zhǔn)化、重復(fù)性的任務(wù),醫(yī)生聚焦復(fù)雜操作和術(shù)后判斷。

換句話說(shuō),不是AI取代醫(yī)生,而是醫(yī)生+AI組成“手術(shù)黃金搭檔”。

你敢讓機(jī)器人為你“開(kāi)刀”嗎?

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       原文標(biāo)題 : 全球首次!100%成功率!機(jī)器人純自主完成手術(shù),幾年后推廣到人體

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