《電子技術(shù)應(yīng)用》
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關(guān)于醫(yī)療機(jī)器人技術(shù)的未來發(fā)展淺析

2018-11-14
關(guān)鍵詞: 醫(yī)療機(jī)器人

  10月28日,美國約翰·霍普金斯大學(xué)計算機(jī)集成手術(shù)系統(tǒng)和技術(shù)研究中心主任Russell H. Taylor教授(手術(shù)機(jī)器人和計算機(jī)輔助手術(shù)系統(tǒng)領(lǐng)域奠基人,主持研發(fā)了世界首臺骨科手術(shù)機(jī)器人ROBDOC,并著有計算機(jī)輔助手術(shù)方面的開山之作)與他的“得意門生”、北京航空航天大學(xué)生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院副教授王豫(參與研發(fā)中國首臺骨科手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)、主被動混合式骨科手術(shù)機(jī)器人等),在北京市醫(yī)療機(jī)器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心(IMC)就醫(yī)療機(jī)器人技術(shù)現(xiàn)狀及未來接受了本文作者的專訪。

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  預(yù)測醫(yī)療機(jī)器人技術(shù)的未來發(fā)展趨勢?

  Taylor:未來有時難以預(yù)測。工程師必須通過和真正需要醫(yī)療機(jī)器人的終端用戶(如醫(yī)生)一起工作,理解他們的問題,才能考慮如何解決問題。堅實的基礎(chǔ)知識以及大數(shù)據(jù)的使用都能幫助我們解決實際問題,但機(jī)器學(xué)習(xí)面臨的一大挑戰(zhàn)是人機(jī)交互——人類和機(jī)器之間的溝通理解,并不如人類與自己的同類溝通那么順暢。因此,技術(shù)發(fā)展需要考慮:人類如何清楚明晰地告訴機(jī)器人類想做的事情,以及機(jī)器如何值得信賴地完成人類所想做的事情。未來我們更需要機(jī)器人對于所實施任務(wù)及對象(患者)的更精準(zhǔn)的理解。

  王豫:醫(yī)療機(jī)器人其實是一個平臺性的技術(shù)。很多醫(yī)療機(jī)器人系統(tǒng)是把平臺開放給大量的研究人員和醫(yī)生,通過二次開發(fā)、不停地疊加應(yīng)用,衍生出非常多的、最初設(shè)計時并沒有的新應(yīng)用。比如達(dá)芬奇,它一開始做的是膽囊切除,但現(xiàn)在可以應(yīng)用到前列腺、心臟等很多科室手術(shù)中去。

  另外,向自動化的方向發(fā)展,也是未來手術(shù)機(jī)器人發(fā)展的必然趨勢。隨著AI人工智能技術(shù)的引入、機(jī)器人自動化程度不斷提高,機(jī)器人變得越來越聰明,能夠越來越理解醫(yī)生想讓它干什么、它怎么更好地執(zhí)行。

  人類什么時候才能擁有能夠完成整個外科手術(shù)的、完全自主的機(jī)器人?

  Taylor:要達(dá)成這個目標(biāo),前提是人類必須完全信任機(jī)器人;而在此之前機(jī)器人都只能參與手術(shù)中的某些部分。具體時間長短不好估計,取決于兩個問題:一是人類是否能夠毫不含糊地向計算機(jī)指定機(jī)器人應(yīng)該完成什么事項;二是人類是否能夠信任計算機(jī)讓機(jī)器人準(zhǔn)確完成人類所吩咐完成的事項。

  在一些方面,計算機(jī)可以使機(jī)器人做得比外科醫(yī)生更精細(xì)、準(zhǔn)確,比如將藥劑注射進(jìn)視網(wǎng)膜層,可以采用實時控制來實現(xiàn)。醫(yī)療機(jī)器人行業(yè)當(dāng)然會一直進(jìn)化,但這種進(jìn)化和發(fā)展是緩慢而自然的。

  機(jī)器人手術(shù)花銷是否高于普通手術(shù)?

  王豫:目前手術(shù)機(jī)器人主要有兩種模式,一種是主從操作——人動,機(jī)器人模仿人的動作或者更精細(xì)地模仿手勢工作;另一種是醫(yī)生規(guī)劃,在計算機(jī)上設(shè)定方案,告訴機(jī)器人怎么動作,機(jī)器人就自動動作。這兩種都是需要人為干預(yù)的,相當(dāng)于手術(shù)室里額外使用了一個設(shè)備,同時并未減少人工;因此與普通手術(shù)相比,使用手術(shù)機(jī)器人進(jìn)行手術(shù)肯定會產(chǎn)生一些額外的花銷。但這種花銷不能獨立來說高低——比如一位患者的手術(shù)如果使用機(jī)器人來做,手術(shù)費用多5000元,但由于提高了手術(shù)的精細(xì)程度,術(shù)后患者恢復(fù)得更好、康復(fù)時間短,也不需要服用很多藥物或進(jìn)行康復(fù)鍛煉,這樣就不能簡單地認(rèn)為使用機(jī)器人花銷高于普通手術(shù)。

  目前更建議使用機(jī)器人進(jìn)行哪些手術(shù)?

  王豫:現(xiàn)在手術(shù)機(jī)器人已經(jīng)達(dá)到很精細(xì)的程度,用的比較多的是骨科手術(shù)(包括創(chuàng)傷和脊柱的)、內(nèi)窺鏡下、腔鏡下手術(shù)。美國推薦用機(jī)器人做前列腺癌手術(shù)、神經(jīng)外科、心臟以及牙科手術(shù)。


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