外科手術的發(fā)展經(jīng)歷了開放手術、微創(chuàng)手術，進入今天的機器人手術時代，逐漸朝著精準化、安全化和智能化方向發(fā)展。數(shù)字醫(yī)療特別是手術機器人領域正在經(jīng)歷前所未有的變革，不僅提高了外科手術的精確性和安全性，重塑外科手術的未來，還通過遠程操作和人工智能的結合，重新定義了醫(yī)療服務的可及性和效率。在數(shù)字醫(yī)療迎來新的發(fā)展機遇的同時，需要應對設備成本高昂、人才短缺、科技倫理、安全等方面的挑戰(zhàn)。
重塑外科手術的未來
手術機器人自20世紀80年代末首次投入使用以來，已經(jīng)在多個醫(yī)學領域取得了顯著進展。以達芬奇手術系統(tǒng)為例，這一系統(tǒng)已成功完成超過1000萬例手術，涵蓋泌尿科、心臟外科和婦科等多個領域。手術機器人擁有高精度的機械臂和3D高清視覺系統(tǒng)，使外科醫(yī)生能夠在微創(chuàng)手術中實現(xiàn)更高的靈活性與控制力。
北京理工大學特聘教授、博士生導師、中國仿真學會醫(yī)療仿真專委會副主任委員楊健表示，手術機器人是臨床治療的有效輔助工具，能輔助醫(yī)生開展精準、復雜的手術操作。手術機器人一般分為操作型和定位型兩類，達芬奇手術機器人就屬于操作型機器人。定位型手術機器人近年來也得到了快速發(fā)展，目前應用較多的骨科手術機器人、經(jīng)皮穿刺機器人等均屬于定位型機器人。
隨著技術的發(fā)展，手術機器人的能力得到了進一步增強。研究表明，現(xiàn)代手術機器人能夠實時分析手術過程中的數(shù)據(jù)，幫助外科醫(yī)生做出更精準的決策。例如，通過深度學習模型，機器人能夠識別解剖結構并提供實時反饋，從而降低手術風險并提高成功率。
北京大學第一醫(yī)院臨床藥物試驗機構副主任范宇告訴半月談記者，得益于機器人的多維度機械手，以及3D放大立體視野，現(xiàn)代機器人手術克服了外科醫(yī)生“眼花，手抖”的生理瓶頸，給狹小空間內(nèi)的精細操作提供了絕佳的解決方案。此外，現(xiàn)代手術機器人的分體化設計，也極大減輕了術者的操作疲勞程度。
此外，遠程手術的興起使得外科醫(yī)生能夠在全球范圍內(nèi)進行手術。借助5G/6G高速網(wǎng)絡，外科醫(yī)生可以在數(shù)千公里之外控制機器人進行復雜操作，這一技術尤其適用于偏遠地區(qū)患者的治療。這種進步不僅提升了醫(yī)療服務的可及性，也為全球醫(yī)療資源的優(yōu)化配置提供了新的可能性。
在醫(yī)生教育培訓方面，AI同樣發(fā)揮著重要作用。新一代模擬器結合AR和VR技術，使得外科醫(yī)生能夠在虛擬環(huán)境中進行訓練，提高其操作技能。范宇表示，傳統(tǒng)的開放式外科操作，視野只局限在術者和助手之間，對外科教學意義非常有限。很多手術步驟只能在圖譜上觀看，距離外科實踐尚存在一定差距。腹腔鏡技術極大地解決了視野的問題，對外科操作的提示，不僅是微創(chuàng)化，更是教育培訓方面的公開化。而在機器人時代，虛擬環(huán)境的設置進一步提升了對外科教育培訓，很多外科教育和培訓都可以在虛擬場景里進行，極大縮短了學習時間。
加速追趕世界領先水平
美國在手術機器人市場中占據(jù)主導地位，美國企業(yè)通過不斷研發(fā)新型手術機器人系統(tǒng)來滿足市場需求。楊健表示，國外的發(fā)展經(jīng)驗給了我們很好的借鑒，有利于我們實現(xiàn)國產(chǎn)手術機器人的跨越式發(fā)展。例如，定位型手術機器人的核心部件之前一直由加拿大的一家公司壟斷，近兩年國內(nèi)相關企業(yè)突破“卡脖子”技術，實現(xiàn)定位核心部件的國產(chǎn)化，性能達到并超過進口設備。
歐洲嘗試進行了一系列AR甚至VR的術中導航技術，降低手術難度，增加手術精度，提高手術完成率。許多歐洲醫(yī)院積極參與新型機器人技術的臨床試驗，以推動技術進步。
范宇介紹，對比歐洲，我們自己的手術機器人技術在緊跟國際潮流的同時，也不斷進行自主創(chuàng)新。從裸眼3D技術到分體式機械臂構架，國產(chǎn)手術機器人系統(tǒng)在不斷嘗試區(qū)別于達芬奇手術機器人系統(tǒng)的新模式，并在我國的海量醫(yī)療市場中不斷嘗試，最終形成中國自主的手術機器人系統(tǒng)。
政府政策支持和本土企業(yè)創(chuàng)新推動了市場的發(fā)展，如上海微創(chuàng)、天智航、艾瑞邁迪等公司正在開發(fā)具有競爭力的數(shù)字醫(yī)療產(chǎn)品。此外，中國還積極探索遠程醫(yī)療服務，以提高偏遠地區(qū)患者的就醫(yī)便利性。
楊健表示，手術機器人是新質生產(chǎn)力的重要組成部分，政府出臺了一系列政策鼓勵手術機器人的發(fā)展與應用。我國人口基數(shù)大，患者多，為國產(chǎn)手術機器人的發(fā)展提供了廣闊的應用前景。近年，社會資本開始關注手術機器人行業(yè)，大量本土手術機器人公司成立，并分別研發(fā)了各自的手術機器人產(chǎn)品，改變了我國手術機器人市場由進口設備壟斷的局面。
未來數(shù)字醫(yī)療的新機遇與新挑戰(zhàn)
預計到2025年，全球數(shù)字醫(yī)療市場規(guī)模將超過5000億美元，其中手術機器人將成為重要組成部分。隨著AI、5G/6G網(wǎng)絡和物聯(lián)網(wǎng)等技術的發(fā)展，遠程手術、個性化醫(yī)療和智能健康管理將成為新的趨勢。
楊健表示，作為高校教師，一方面要努力突破關鍵技術理論問題，另一方面要推動產(chǎn)學研醫(yī)一體化發(fā)展，要讓我們的最新技術與臨床實際結合，真正實現(xiàn)國產(chǎn)手術機器人的應用普及。
要實現(xiàn)這些目標，還需克服一些挑戰(zhàn)，如高昂的設備成本、專業(yè)人才短缺以及公眾對新技術的接受度低等問題。范宇坦言：“在一些硬件及專利層面，我們還面臨著很多技術壁壘和專利保護?！倍跅罱】磥恚中g機器人涉及臨床醫(yī)學、生物力學、機械學、計算機科學等多個學科，目前我國手術機器人高端人才非常短缺，未來需要加大培養(yǎng)力度。
盡管AI在手術機器人中的應用前景廣闊，但也面臨著數(shù)據(jù)隱私、倫理和安全等挑戰(zhàn)。“國家層面適時推出相關政策法規(guī)，可有效降低數(shù)據(jù)隱私泄露風險。AI決策失誤的問題現(xiàn)在看來不能避免，我們一方面努力發(fā)展技術提高AI模型的預測能力，另一方面，在臨床應用過程中采用人類醫(yī)生檢查確認AI模型的預測，以避免錯誤輸出結果，能大大降低由AI決策失誤帶來的臨床診療風險。”楊健說。
手術機器人只是代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人手，去執(zhí)行手術的操作，但手術的執(zhí)行者仍然是醫(yī)生，而不是純粹的機器人。范宇表示，我們不應將手術機器人及AI手術完全等同于手術被機器人接管，完全擺脫了人類的操作和監(jiān)管。在現(xiàn)今階段，AI技術更多的是為人類的決策提供依據(jù)。超一流或極具挑戰(zhàn)的操作，仍需要經(jīng)驗豐富、操作精準以及膽識過人的術者來完成。
半月談評論員 孫晶 吳慧珺 劉天宇
(半月談微信公眾號) 【編輯:李巖】
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