摘要 本研究回顧了人工智能時(shí)代手術(shù)機(jī)器人的發(fā)展進(jìn)程,探討其應(yīng)用現(xiàn)狀,并進(jìn)一步概述各個(gè)??剖中g(shù)機(jī)器人的研發(fā)及應(yīng)用進(jìn)展。通過(guò)介紹國(guó)產(chǎn)手術(shù)機(jī)器人的應(yīng)用情況,提出未來(lái)胸外科手術(shù)機(jī)器人的可能架構(gòu),并展望其應(yīng)用前景,結(jié)合當(dāng)前法律背景對(duì)其研發(fā)提出合理建議,期望在人工智能時(shí)代背景下,促進(jìn)國(guó)產(chǎn)胸外科手術(shù)機(jī)器人的研發(fā)與應(yīng)用,造福廣大胸外科患者。
關(guān)鍵詞 手術(shù)機(jī)器人;胸外科;人工智能;研發(fā)進(jìn)展;應(yīng)用進(jìn)展
中圖分類號(hào) R655 TP242 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-7721(2025)03-0514-09
Research progress and prospects of thoracic surgical robots in the AI era
Abstract The development progress of surgical robots in the AI era was reviewed in this paper, with the explanation of their current applications, the research, development and clinical implementation of specialty-specific robotic systems were also summarized. By analyzing the adoption of domestically developed surgical robots, a potential architectural framework for future thoracic surgical robots was proposed. Furthermore, grounded in contemporary legal and regulatory contexts, actionable recommendations were provided to guide their ethical and technical development, with the purpose of promoting the innovation and adoption of domestic thoracic surgical robots in the AI era, ultimately improving outcomes for thoracic surgery patients.
Key words Surgical Robot; Thoracic Surgery; Artificial Intelligence; Research Progress; Application Progress
1 手術(shù)機(jī)器人的發(fā)展進(jìn)程
1.1起源與發(fā)展 1985年,世界上首次機(jī)器人手術(shù)成功實(shí)施是機(jī)器人技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用的里程碑。當(dāng)時(shí),美國(guó)洛杉磯的醫(yī)師成功完成了首例機(jī)器人輔助下腦部活檢手術(shù),使用的并非專業(yè)手術(shù)機(jī)器人,而是工業(yè)機(jī)器人Puma 560。此后,手術(shù)機(jī)器人的研發(fā)與應(yīng)用經(jīng)歷了三十余年的發(fā)展歷程。在此期間,眾多研發(fā)企業(yè)推出了手術(shù)機(jī)器人,包括AESOP、ZEUS等,其中,美國(guó)直覺外科公司所開發(fā)的達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng),憑借其精巧的設(shè)計(jì)、清晰的視野和便捷的操作等優(yōu)勢(shì)脫穎而出,成為目前臨床應(yīng)用最廣泛的手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng),并持續(xù)更新?lián)Q代以滿足不斷變化的醫(yī)療需求[1-2]。
腔鏡手術(shù)機(jī)器人在外科領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,在我國(guó),其輔助開展泌尿外科手術(shù)數(shù)量最多,在胸外科手術(shù)的應(yīng)用也較常見,如食管癌、肺癌、縱隔腫瘤的手術(shù)。手術(shù)機(jī)器人操作精度高,靈活性好,且基本不受術(shù)者生理因素如勞累、情緒改變等影響,在一定程度上提升了術(shù)者的手術(shù)能力,降低了手術(shù)難度,減少了患者創(chuàng)傷。目前,已有多款國(guó)產(chǎn)多孔腔鏡手術(shù)機(jī)器人獲得了NMPA批準(zhǔn)并上市,例如思哲睿智能醫(yī)療的康多?、山東威高手術(shù)機(jī)器人有限公司的妙手S、微創(chuàng)醫(yī)療機(jī)器人集團(tuán)的圖邁?和深圳市精鋒醫(yī)療科技股份有限公司的MP1000機(jī)器人等。其中,威高妙手S機(jī)器人是國(guó)內(nèi)首個(gè)采用主從控制進(jìn)行腹腔手術(shù)的設(shè)備,突破了絲傳動(dòng)輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及解耦技術(shù),增強(qiáng)了醫(yī)生操作的靈活性;此外,折展式遠(yuǎn)端定心器械操作臂的設(shè)計(jì),使其具有小型輕量化的優(yōu)點(diǎn)。康多?機(jī)器人SR1000由蘇州康多機(jī)器人有限公司研發(fā),進(jìn)入我國(guó)創(chuàng)新醫(yī)療器械綠色通道審查,是首個(gè)在泌尿外科領(lǐng)域進(jìn)入該通道審查的腔鏡手術(shù)機(jī)器人,并于2022年6月在泌尿外科領(lǐng)域獲得第三類醫(yī)療器械注冊(cè)證。2023年8月22日,全新升級(jí)版精鋒多孔腔鏡機(jī)器人二代機(jī)型系列憑借熒光顯影、多模態(tài)畫中畫、雙控制臺(tái)等多項(xiàng)創(chuàng)新功能獲NMPA批準(zhǔn),正式上市。北京術(shù)銳股份有限公司研發(fā)的腹腔內(nèi)窺鏡單孔手術(shù)系統(tǒng)(SR-ENS-600)于2023年6月取得NMPA批準(zhǔn)上市,是國(guó)內(nèi)單孔腔鏡領(lǐng)域首款獲批上市的手術(shù)機(jī)器人。瑞龍諾賦自主研發(fā)了模塊化、靈巧型腹腔鏡手術(shù)機(jī)器人“海山一”,其采用國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的模塊化設(shè)計(jì),可兼容醫(yī)院內(nèi)現(xiàn)有的腹腔鏡設(shè)備,占地面積小、使用靈活,成本控制更加出色。總體來(lái)看,我國(guó)腔鏡手術(shù)機(jī)器人的研發(fā)在國(guó)際上起步較晚,目前市場(chǎng)上與達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)類似的產(chǎn)品占據(jù)多數(shù),尚缺乏顯著的原創(chuàng)技術(shù)特色。然而,在關(guān)鍵技術(shù)及核心部件的深入研究中,我國(guó)已累積了較為豐富的成果,展現(xiàn)出了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)實(shí)力。未來(lái),我國(guó)必然會(huì)涌現(xiàn)出更多、更好的民族企業(yè)和產(chǎn)品,腔鏡手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域也有望實(shí)現(xiàn)更為深入、卓越的發(fā)展[3-6]。
1.2手術(shù)機(jī)器人的應(yīng)用現(xiàn)狀 21世紀(jì),AI技術(shù)進(jìn)入
飛速發(fā)展的黃金時(shí)期,AI與機(jī)器人技術(shù)結(jié)合,為醫(yī)療領(lǐng)域帶來(lái)了更高效、準(zhǔn)確和安全的解決方案,有望提高診療效果,降低醫(yī)療成本,促進(jìn)醫(yī)療資源均衡配置,推動(dòng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的深層次變革[7-8]。在醫(yī)學(xué)影像分析識(shí)別、疾病術(shù)前診斷以及藥物開發(fā)等領(lǐng)域,AI技術(shù)的應(yīng)用展現(xiàn)出顯著的效果。具體而言,通過(guò)深度學(xué)習(xí)算法,AI能夠自動(dòng)分析并識(shí)別醫(yī)學(xué)影像,并借助機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)海量病例信息進(jìn)行分析,形成對(duì)各類病灶的精準(zhǔn)影像學(xué)鑒別和診斷[9],從而指導(dǎo)術(shù)前診斷,規(guī)劃更優(yōu)的診療方案,為新病例的診療制定更加科學(xué)合理的計(jì)劃[10-11]。此外,AI利用大數(shù)據(jù)分析和計(jì)算模擬可預(yù)測(cè)有效的藥物靶點(diǎn)和藥物結(jié)構(gòu),在藥物開發(fā)過(guò)程中縮短了新藥研發(fā)周期,促進(jìn)相關(guān)藥物快速上市[12]。在外科機(jī)器人手術(shù)領(lǐng)域,AI技術(shù)為主刀醫(yī)生提供了術(shù)中實(shí)時(shí)影像支持,幫助醫(yī)師準(zhǔn)確識(shí)別病灶和解剖結(jié)構(gòu),并通過(guò)傳感器模擬力反饋,為提升手術(shù)效果和安全性提供了有力保障[13]。
隨著AI、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的迅速發(fā)展與普及,將進(jìn)一步提高手術(shù)機(jī)器人的智能化程度。目前手術(shù)機(jī)器人的智能水平通常分為6個(gè)等級(jí)[14]:0級(jí)機(jī)器人無(wú)智能;1級(jí)智能機(jī)器人可執(zhí)行簡(jiǎn)單的輔助動(dòng)作;2級(jí)智能機(jī)器人可自動(dòng)完成醫(yī)生指定的某些任務(wù);3級(jí)智能機(jī)器人可自動(dòng)完成手術(shù)中的某些步驟;4級(jí)智能機(jī)器人具備與一般外科醫(yī)生相當(dāng)?shù)淖詣?dòng)化水平;5級(jí)智能機(jī)器人無(wú)需人工干預(yù)便可完全自動(dòng)地進(jìn)行手術(shù)。然而,目前大部分腔鏡手術(shù)機(jī)器人還只是延伸醫(yī)生的手、眼功能,智能化等級(jí)較低,局限在0級(jí)或1級(jí),缺乏在動(dòng)態(tài)手術(shù)環(huán)境中智能識(shí)別和跟蹤解剖目標(biāo)的能力,缺乏可執(zhí)行復(fù)雜手術(shù)任務(wù)的智能算法。在手術(shù)機(jī)器人技術(shù)的未來(lái)演進(jìn)中,智能化是關(guān)鍵的發(fā)展方向之一。隨著人工智能技術(shù)的不斷進(jìn)步,預(yù)計(jì)新型手術(shù)機(jī)器人將經(jīng)歷智能化的改造與升級(jí),以實(shí)現(xiàn)對(duì)特定疾病與手術(shù)方式的智能識(shí)別與學(xué)習(xí)。這一變革將允許機(jī)器人在一定程度上替代醫(yī)生的部分工作,實(shí)現(xiàn)自主手術(shù)操作的部分功能。此外,借助機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)和大數(shù)據(jù)模擬算法,機(jī)器人將進(jìn)一步提升手術(shù)操作的高效性、一致性和安全性,從而更有效地協(xié)助外科醫(yī)生,為患者帶來(lái)福祉[15]。
隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大,人工智能手術(shù)機(jī)器人將繼續(xù)在醫(yī)療領(lǐng)域發(fā)揮重要作用,通過(guò)醫(yī)工信、產(chǎn)學(xué)研合作開發(fā),未來(lái)必然能夠?yàn)楦嗟幕颊邘?lái)更好的治療效果。
2 各??剖中g(shù)機(jī)器人的進(jìn)展
2.1骨科手術(shù)機(jī)器人 骨科手術(shù)機(jī)器人術(shù)中可輔助定位骨折部位,幫助醫(yī)生評(píng)估骨科創(chuàng)傷的嚴(yán)重程度,使得手術(shù)更精確,術(shù)中創(chuàng)傷更少。目前脊柱外科、創(chuàng)傷骨科和關(guān)節(jié)外科等將骨科手術(shù)機(jī)器人應(yīng)用于手術(shù)治療。國(guó)產(chǎn)較為先進(jìn)的天璣?骨科手術(shù)機(jī)器人,其操作簡(jiǎn)便,用于脊柱全節(jié)段、骨盆骨折手術(shù)及四肢骨折手術(shù)[16-18],可輔助醫(yī)生安全地將螺釘置入椎弓根,完成錯(cuò)位骨折端復(fù)位或內(nèi)固定術(shù)及關(guān)節(jié)置換手術(shù)等,目前,其輔助完成的手術(shù)量居國(guó)內(nèi)前列。骨科手術(shù)機(jī)器人提高了醫(yī)師的診治能力,但仍存在有效性不足、技術(shù)手段單一、智能化水平低、臨床適應(yīng)證窄等問(wèn)題,需要繼續(xù)優(yōu)化及發(fā)展。
2.2神經(jīng)外科手術(shù)機(jī)器人 神經(jīng)外科手術(shù)機(jī)器人內(nèi)置系統(tǒng)可以根據(jù)患者影像資料,輔以重建和融合技術(shù),規(guī)劃選擇出最佳手術(shù)路徑[19],在顱內(nèi)腫瘤切除、腦深部電刺激和顱內(nèi)病理活檢等顱內(nèi)手術(shù)中有重要價(jià)值[20]。國(guó)產(chǎn)神經(jīng)外科手術(shù)機(jī)器人Remebot(北京柏惠維康科技股份有限公司)[21]可以自動(dòng)融合CT、MR、PET-CT等多種影像,自動(dòng)劃分皮膚、骨骼、腦組織及血管并進(jìn)行三維成像和疊加,規(guī)劃出安全的手術(shù)路徑;全自動(dòng)化大臂展機(jī)械臂搭載多種手術(shù)器械,可覆蓋全腦并滿足各種體位及手術(shù)路徑需求;光學(xué)跟蹤定位儀可以實(shí)時(shí)跟蹤術(shù)中操作部位,應(yīng)對(duì)各種手術(shù)突發(fā)情況。李嘯林等學(xué)者在國(guó)產(chǎn)手術(shù)機(jī)器人輔助下開展高血壓性腦出血患者顱內(nèi)血腫穿刺引流術(shù)[22]和神經(jīng)內(nèi)鏡下切除顱內(nèi)動(dòng)脈瘤手術(shù)[23],手術(shù)治療效果均較好,也較少有嚴(yán)重并發(fā)癥出現(xiàn)。
2.3心血管內(nèi)/外科手術(shù)機(jī)器人 手術(shù)機(jī)器人技術(shù)提高了心血管介入治療的精確性,降低了操作難度,其根據(jù)導(dǎo)管的導(dǎo)向能力分為被動(dòng)導(dǎo)管機(jī)器人系統(tǒng)和主動(dòng)導(dǎo)管機(jī)器人系統(tǒng)。當(dāng)前血管介入手術(shù)中使用的多為被動(dòng)導(dǎo)管機(jī)器人系統(tǒng),其不具備導(dǎo)向能力,通過(guò)醫(yī)生手動(dòng)控制導(dǎo)絲運(yùn)動(dòng),臨床主要用于處理一些復(fù)雜及特殊的血管病變。主動(dòng)導(dǎo)管機(jī)器人系統(tǒng)較為復(fù)雜,其頭部中空可輸送液體并有附加自由度[24-25],可結(jié)合圖像導(dǎo)航技術(shù),使自動(dòng)血管介入手術(shù)成為可能,但其管徑相對(duì)較大,角度活動(dòng)范圍有限是主動(dòng)導(dǎo)管機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要解決的問(wèn)題。因此,微型化、自動(dòng)化、操作簡(jiǎn)潔化是未來(lái)血管介入機(jī)器人輔助導(dǎo)管技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)。另外,導(dǎo)管需要有更好的生物兼容性和通用性[26],使其能用于各種類型的心血管介入治療;若術(shù)中能將可視化和導(dǎo)航技術(shù)相結(jié)合,則可使得操作更安全、有效、簡(jiǎn)便。目前國(guó)內(nèi)較為先進(jìn)的一款心血管介入治療機(jī)器人其精度誤差比頭發(fā)絲直徑還小[27]。
2.4胸外科手術(shù)機(jī)器人
2.4.1經(jīng)皮穿刺手術(shù)機(jī)器人 微創(chuàng)穿刺手術(shù)是診斷和治療腫瘤的重要手段,但如何提高穿刺精度及縮短手術(shù)時(shí)間等問(wèn)題,隨著醫(yī)學(xué)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展或許可以得到解決。馬良等人[27]研發(fā)了一款全自動(dòng)穿刺機(jī)器人,采用雙臂式設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了CT圖像引導(dǎo)下的自動(dòng)定位及自動(dòng)化穿刺進(jìn)針,其穿刺精度及自動(dòng)化程度較高,但缺乏力反饋。田佩龍等人[28]研究出一種穿刺機(jī)器人力反饋系統(tǒng),通過(guò)模擬肝穿刺試驗(yàn)和腦穿刺試驗(yàn),驗(yàn)證了系統(tǒng)具有較高的控制精度及有效的力反饋。為了提高微創(chuàng)穿刺手術(shù)機(jī)器人智能化的水平,李華煜等人[29]分析了醫(yī)療機(jī)器人、機(jī)器人路徑規(guī)劃、數(shù)字孿生技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀后,提出了一種基于虛擬力場(chǎng)的機(jī)器人路徑規(guī)劃算法,并在數(shù)字孿生實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上完成了機(jī)器人模擬穿刺實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明,數(shù)字孿生系統(tǒng)可以有效地指導(dǎo)機(jī)器人完成穿刺操作,證明手術(shù)機(jī)器人智能穿刺具備可行性。
2.4.2支氣管鏡手術(shù)機(jī)器人 手術(shù)機(jī)器人的支氣管鏡系統(tǒng)能到達(dá)更遠(yuǎn)、更細(xì)的氣道內(nèi),可用于導(dǎo)航、定位、活檢及介入治療,是幫助診斷肺部病變的一種新技術(shù)。2022年3月30日,四川大學(xué)華西醫(yī)院李為民教授、劉丹教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成功完成了全國(guó)首例國(guó)產(chǎn)機(jī)器人輔助經(jīng)支氣管鏡肺結(jié)節(jié)活檢術(shù)[30]。郭超等人[31]通過(guò)Meta分析得出,機(jī)器人支氣管鏡(MonarchTM和IonTM系統(tǒng))在肺結(jié)節(jié)診斷方面安全、有效,應(yīng)用前景廣闊。經(jīng)支氣管鏡活檢術(shù)較經(jīng)皮穿刺術(shù)具有創(chuàng)傷小、恢復(fù)快的優(yōu)點(diǎn),但此類手術(shù)缺乏自動(dòng)化。占雄等人[32]研發(fā)了新型支氣管鏡手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行可視化活檢,其融合了電磁導(dǎo)航和柔性內(nèi)窺鏡技術(shù),能完成術(shù)前肺支氣管模型重建、術(shù)中手術(shù)路徑自動(dòng)規(guī)劃及實(shí)時(shí)導(dǎo)航,提高了內(nèi)窺鏡導(dǎo)管控制精度及手術(shù)效率,減輕術(shù)者手術(shù)操作負(fù)擔(dān)。然而,目前經(jīng)支氣管肺活檢的診斷率(約70%)仍低于經(jīng)皮肺穿刺活檢的診斷率(約90%),相信隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展,此類問(wèn)題也將得到解決。
2.4.3主動(dòng)式扶鏡機(jī)器人 2022年,本團(tuán)隊(duì)聯(lián)合某世界500強(qiáng)企業(yè)、浙江大學(xué)機(jī)器人研發(fā)團(tuán)隊(duì)以及本土醫(yī)療企業(yè),成功開發(fā)了胸腔鏡蛇形扶持器,并研究在此基礎(chǔ)上進(jìn)行智能升級(jí),使其能夠自動(dòng)扶持胸腔鏡,根據(jù)主刀醫(yī)生意圖進(jìn)行調(diào)節(jié),追蹤胸腔鏡視野中的某個(gè)器械自動(dòng)移動(dòng),以解決主刀醫(yī)生與助手醫(yī)生配合度差的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)手術(shù)去助手化,節(jié)省醫(yī)療人力資源,并緩解助手疲勞。該項(xiàng)目已成功申報(bào)浙江省“尖兵”、“領(lǐng)雁”研發(fā)攻關(guān)計(jì)劃并獲批,項(xiàng)目開展兩年多來(lái),在多方共同努力下,目前已形成樣機(jī),經(jīng)開展初步動(dòng)物實(shí)驗(yàn),結(jié)果顯示該自動(dòng)式扶鏡機(jī)器人夾持胸腔鏡穩(wěn)定(如圖1),能夠追蹤超聲刀、電鉤、吸引器等器械移動(dòng),但移動(dòng)速度、識(shí)別靈敏度等仍有待提升。項(xiàng)目組將結(jié)合前期研發(fā)經(jīng)驗(yàn)及測(cè)試數(shù)據(jù),進(jìn)一步改造升級(jí)該扶鏡機(jī)器人,以期能夠更好地適應(yīng)胸腔鏡手術(shù)實(shí)際場(chǎng)景,并最終落地形成產(chǎn)品,造福廣大患者。
3 國(guó)產(chǎn)手術(shù)機(jī)器人的應(yīng)用進(jìn)展
目前國(guó)產(chǎn)手術(shù)機(jī)器人根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域主要分為骨科手術(shù)機(jī)器人、神經(jīng)外科手術(shù)機(jī)器人、腔鏡手術(shù)機(jī)器人、血管介入治療機(jī)器人、支氣管鏡手術(shù)機(jī)器人及其他手術(shù)機(jī)器人,但目前都還不能自主完成手術(shù),需要由醫(yī)生操縱機(jī)器人完成[32]。未來(lái)手術(shù)機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)如下。
3.1遠(yuǎn)程同步化 在5G技術(shù)加持下,目前我國(guó)已完成多例人體超遠(yuǎn)程機(jī)器人手術(shù)。隨著我國(guó)通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,未來(lái)手術(shù)機(jī)器人將結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能輔助技術(shù)及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),實(shí)現(xiàn)醫(yī)生同步精準(zhǔn)地完成遠(yuǎn)程手術(shù)。
3.2智能化 手術(shù)機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)之一是可融合人工智能輔助診斷并制定個(gè)體化手術(shù)方案。手術(shù)機(jī)器人的智能化將會(huì)使人機(jī)交互系統(tǒng)個(gè)性化,其能快速有效地理解和執(zhí)行醫(yī)生的指令,具有動(dòng)力反饋,能自主規(guī)劃路徑,提高手術(shù)安全性,進(jìn)行術(shù)后智能評(píng)估等。
3.3普及化 “十四五”期間進(jìn)一步制定了機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,在利好政策加持下,應(yīng)用市場(chǎng)會(huì)持續(xù)擴(kuò)大,這將促使我國(guó)自主研發(fā)手術(shù)機(jī)器人技術(shù)快速發(fā)展,技術(shù)程度逐漸提升。隨著國(guó)產(chǎn)手術(shù)機(jī)器人技術(shù)更新迭代,成本逐漸降低,以及未來(lái)的醫(yī)療智能化建設(shè)所需,手術(shù)機(jī)器人將從一、二線城市逐步拓展到三、四線城市[33-34]。
4 胸外科人工智能手術(shù)機(jī)器人的可能架構(gòu)
4.1系統(tǒng)組成 胸外科一站式專科機(jī)器人的全面構(gòu)建是多項(xiàng)尖端技術(shù)深度融合與創(chuàng)新的成果,旨在打造圍術(shù)期??茖2〉娜轿还芾眢w系[35]。該系統(tǒng)貫穿術(shù)前精準(zhǔn)診斷、術(shù)中精細(xì)操作、術(shù)后加速康復(fù)的全過(guò)程,集成了術(shù)前規(guī)劃、自動(dòng)追蹤、精確切除、細(xì)胞學(xué)評(píng)估及增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)輔助等多個(gè)功能模塊[36],實(shí)現(xiàn)了胸外科治療的智能化、高效化與個(gè)性化。這些模塊可根據(jù)實(shí)際情況和需要,靈活選擇并綜合應(yīng)用,以實(shí)現(xiàn)因事制宜、因地制宜的個(gè)性化醫(yī)療服務(wù)。
以肺楔形切除術(shù)為例,在術(shù)前準(zhǔn)備階段,術(shù)前規(guī)劃模塊發(fā)揮著核心作用,可精確識(shí)別肺結(jié)節(jié)的位置,并據(jù)此精細(xì)規(guī)劃手術(shù)路徑。相較于傳統(tǒng)的CT二維成像技術(shù),三維重建技術(shù)能夠提供更全面、更詳細(xì)的三維空間信息,包括結(jié)節(jié)的形態(tài)、支氣管的走向、血管的分布等,為外科醫(yī)生提供了豐富的解剖學(xué)數(shù)據(jù),有助于醫(yī)生制定出更加精確、更加個(gè)性化的手術(shù)方案。目前,張樹亮等人[37]將三維影像技術(shù)和達(dá)芬奇機(jī)器人結(jié)合用于精準(zhǔn)肺段切除術(shù)。同時(shí),應(yīng)用人工智能的學(xué)習(xí)算法,術(shù)前規(guī)劃模塊能夠自動(dòng)分析患者的三維影像數(shù)據(jù),預(yù)測(cè)最佳的手術(shù)路徑,實(shí)現(xiàn)手術(shù)指征的標(biāo)準(zhǔn)化,并在患者個(gè)體差異的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)手術(shù)路徑的精準(zhǔn)化定制。術(shù)中,精準(zhǔn)切除模塊能夠?qū)?shí)際情況進(jìn)行實(shí)時(shí)、細(xì)致的分析,自動(dòng)且準(zhǔn)確地判斷最佳的切除范圍,以確保手術(shù)的安全切緣。同時(shí),它還能根據(jù)具體情況智能選擇最合適的縫合方式。而且,該模塊還可以集成自動(dòng)跟蹤技術(shù)和熒光血管標(biāo)記技術(shù),以進(jìn)一步提升手術(shù)的精準(zhǔn)性和安全性。自動(dòng)跟蹤技術(shù)的應(yīng)用,使得手術(shù)機(jī)器人能夠?qū)崟r(shí)追蹤手術(shù)器械和組織的位置,確保切除的精確性,并有效避開重要血管和支氣管。熒光血管標(biāo)記技術(shù)的引入,為手術(shù)提供了更為直觀的血管分布信息,通過(guò)注射熒光劑,手術(shù)團(tuán)隊(duì)可以清晰地觀察到血管走向,從而在手術(shù)過(guò)程中更加精準(zhǔn)地操作,避免誤傷重要血管。陳沖等人[38]通過(guò)研究驗(yàn)證了熒光三維成像技術(shù)的可靠性。為了更精確地指導(dǎo)手術(shù)切除范圍,細(xì)胞學(xué)評(píng)估模塊中的快速現(xiàn)場(chǎng)細(xì)胞學(xué)評(píng)估技術(shù)被廣泛應(yīng)用于良惡性病變的初步鑒別。手術(shù)機(jī)器人手臂具有高度的靈活性和精度,能夠在醫(yī)生的遠(yuǎn)程操作下進(jìn)行切割、縫合等手術(shù)操作,其手臂的末端裝有微型手術(shù)器械,如切割閉合器、縫合針等,在人工智能的配合下可以完成傳統(tǒng)手術(shù)中由醫(yī)生手動(dòng)完成的復(fù)雜操作,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化切除與縫合。
4.2手術(shù)機(jī)器人相關(guān)人工智能技術(shù)創(chuàng)新與突破
4.2.1三維重建 使用斷層成像的術(shù)前3D重建越來(lái)越多地應(yīng)用于具有挑戰(zhàn)性的手術(shù)病例,為手術(shù)計(jì)劃的制定、實(shí)施以及患者術(shù)后的康復(fù)帶來(lái)了革命性的變革。借助前沿的重建技術(shù),醫(yī)生能夠細(xì)致入微地勾勒出復(fù)雜腫瘤的全貌及其內(nèi)部結(jié)構(gòu),精確測(cè)量實(shí)性腫塊的尺寸、定位其空間位置,并清晰展示其與毗鄰組織的相互關(guān)系,從而為手術(shù)方案的制定提供高度精確且詳盡的解剖學(xué)參考藍(lán)圖[39]。這一技術(shù)不僅可以幫助醫(yī)生制定詳細(xì)的手術(shù)計(jì)劃,還能夠在術(shù)前預(yù)測(cè)并規(guī)劃專用的血管結(jié)扎方案,從而最大限度地優(yōu)化組織保存,減少手術(shù)中的損傷。3D打印技術(shù)的引入極大地推動(dòng)了胸外科手術(shù)向更加精準(zhǔn)與微創(chuàng)的方向發(fā)展[40],醫(yī)生可以制作出與患者實(shí)際情況高度一致的器官和組織模型,用于術(shù)前的模擬操作和訓(xùn)練。這不僅提高了手術(shù)的精度和安全性,還使得機(jī)器人微創(chuàng)手術(shù)得以廣泛應(yīng)用,進(jìn)一步減少了患者的創(chuàng)傷和恢復(fù)時(shí)間。
4.2.2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality,VR)技術(shù)是一種先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù),旨在創(chuàng)建并讓用戶身臨其境地體驗(yàn)虛擬世界。該技術(shù)深度融合了計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)、多樣化的現(xiàn)實(shí)模擬以及精密的控制接口設(shè)備,共同構(gòu)建出一個(gè)高度互動(dòng)的三維環(huán)境。用戶能夠在這個(gè)由計(jì)算機(jī)技術(shù)精心打造的空間中自由探索,享受前所未有的沉浸式體驗(yàn)。將VR技術(shù)與機(jī)器人手術(shù)結(jié)合,可以帶來(lái)更為精準(zhǔn)、高效和安全的手術(shù)體驗(yàn)[41]。首先,通過(guò)整合患者的CT、MRI等醫(yī)學(xué)影像,該技術(shù)能夠創(chuàng)造出高保真度的三維虛擬人體模型。醫(yī)生利用此模型,在虛擬環(huán)境中進(jìn)行手術(shù)預(yù)演,精確規(guī)劃手術(shù)路徑,包括血管結(jié)扎等細(xì)節(jié)操作,有效降低了手術(shù)過(guò)程的不確定性,提高了手術(shù)的安全性和成功率[42]。如近期王俊團(tuán)隊(duì)首次將Apple Vision Pro應(yīng)用于胸腔鏡手術(shù),術(shù)中將患者CT圖像、三維重建肺部影像等數(shù)字內(nèi)容融入真實(shí)世界,為醫(yī)生提供了高清、無(wú)延遲的影像資料支持,幫助醫(yī)生準(zhǔn)確、有效地完成手術(shù),或者將VR技術(shù)生成的虛擬影像轉(zhuǎn)化為“全息影像圖”,這些圖像可以覆蓋在患者真實(shí)的手術(shù)部位上,醫(yī)生在手術(shù)過(guò)程中可以清晰地看到手術(shù)器械與患者體內(nèi)組織的相對(duì)位置,確保手術(shù)的精確性。其次,VR技術(shù)可以為機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)導(dǎo)航功能,確保機(jī)械臂在手術(shù)過(guò)程中能夠準(zhǔn)確到達(dá)預(yù)定位置[43]。通過(guò)VR眼鏡,醫(yī)生可以直觀地看到手術(shù)區(qū)域的三維視圖,與機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)形成無(wú)縫對(duì)接。而且,VR技術(shù)可以模擬出多種感官體驗(yàn),如力學(xué)反饋,光學(xué)反饋等,使醫(yī)生在手術(shù)過(guò)程中能夠感受到更多的信息。最后,利用VR技術(shù)構(gòu)建的虛擬手術(shù)環(huán)境,醫(yī)生可以在其中進(jìn)行手術(shù)操作訓(xùn)練[44-45]。這種訓(xùn)練方式不僅安全、無(wú)風(fēng)險(xiǎn),而且可以隨時(shí)進(jìn)行,記錄醫(yī)生在虛擬環(huán)境中的手術(shù)操作過(guò)程,并進(jìn)行客觀的分析和評(píng)估,有助于醫(yī)生了解自己的操作水平,進(jìn)一步提高手術(shù)質(zhì)量。
4.2.3術(shù)中實(shí)時(shí)病理 將術(shù)中實(shí)時(shí)病理與人工智能手術(shù)機(jī)器人相結(jié)合,可以進(jìn)一步提高手術(shù)效率和診斷的準(zhǔn)確性[46]。一是利用高新技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享與交互。術(shù)中實(shí)時(shí)病理產(chǎn)生的數(shù)據(jù),如組織切片圖像、病理診斷結(jié)果等可以實(shí)時(shí)傳輸至人工智能手術(shù)機(jī)器人的控制系統(tǒng),手術(shù)機(jī)器人可以根據(jù)病理數(shù)據(jù)調(diào)整手術(shù)策略,確保手術(shù)的精確性和安全性。二是可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化標(biāo)本處理。利用機(jī)器人技術(shù)可以自動(dòng)化完成術(shù)中實(shí)時(shí)病理的標(biāo)本處理過(guò)程,如切片、染色等,這不僅可以減輕醫(yī)務(wù)人員的工作負(fù)擔(dān),還可以提高標(biāo)本處理的效率和準(zhǔn)確性。三是人工智能化病理診斷[47-48]。結(jié)合AI技術(shù),可以對(duì)術(shù)中實(shí)時(shí)病理的圖像進(jìn)行智能分析和診斷,AI算法可以快速識(shí)別病變組織的特征并給出準(zhǔn)確的診斷結(jié)果,這將大大縮短病理診斷的時(shí)間,提高手術(shù)的效率和準(zhǔn)確性。
4.2.4病灶智能定位 隨著計(jì)算機(jī)視覺與深度學(xué)習(xí)技術(shù)的飛躍,傳統(tǒng)肺結(jié)節(jié)定位手段正邁向智能化新階段,包括CT引導(dǎo)穿刺、支氣管鏡導(dǎo)航、近紅外熒光、術(shù)中超聲、肺流域分析及無(wú)創(chuàng)定位等方法,均有望迎來(lái)智能化升級(jí)[49]。其中,機(jī)器人輔助導(dǎo)航系統(tǒng)融合了醫(yī)學(xué)影像、機(jī)器人操控與AI算法,實(shí)現(xiàn)了對(duì)肺結(jié)節(jié)的高效、精確定位。該系統(tǒng)首先利用CT等醫(yī)療設(shè)備捕獲患者肺部的高清影像,隨后通過(guò)圖像優(yōu)化技術(shù)如降噪、增強(qiáng)等,提升圖像清晰度;借助特征提取算法精準(zhǔn)捕捉結(jié)節(jié)的形態(tài)、尺寸、位置及紋理特征;采用先進(jìn)的模式識(shí)別技術(shù)對(duì)這些特征進(jìn)行智能分析,實(shí)現(xiàn)肺結(jié)節(jié)的自動(dòng)化識(shí)別與定位。結(jié)合三維可視化工具,醫(yī)生能夠直觀、精確地掌握肺結(jié)節(jié)的空間位置,深入剖析其與周邊血管、支氣管的復(fù)雜關(guān)系,預(yù)判手術(shù)中的解剖變異情況。這不僅幫助醫(yī)生精準(zhǔn)鎖定肺結(jié)節(jié)所在的肺段或亞段[50],還促進(jìn)了手術(shù)方案的個(gè)性化定制,確保在切除病灶的同時(shí),最大限度地保留健康肺組織,推動(dòng)了胸外科手術(shù)的精準(zhǔn)化、微創(chuàng)化發(fā)展。
4.2.5鏡頭自動(dòng)跟蹤技術(shù) 在胸腔鏡手術(shù)中,人工扶鏡的重要性不言而喻。然而,由于扶鏡手的技巧水平參差不齊,對(duì)手術(shù)細(xì)節(jié)的理解有限,加之長(zhǎng)時(shí)間操作引發(fā)的手部疲勞和震顫,以及胸腔內(nèi)解剖位置的復(fù)雜性等因素,常常會(huì)出現(xiàn)底座不穩(wěn)、畫面偏移、無(wú)法與主刀醫(yī)生的手術(shù)節(jié)奏保持同步等問(wèn)題。
這些問(wèn)題不僅限制了術(shù)野的清晰度,還可能對(duì)手術(shù)醫(yī)生操作的精確性、手術(shù)的流暢性以及整體質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響,嚴(yán)重時(shí)甚至可能增加術(shù)中組織損傷的風(fēng)險(xiǎn)。為了克服這些問(wèn)題,機(jī)器人技術(shù)的引入為腔鏡手術(shù)中的扶鏡工作提供了一種創(chuàng)新的解決方案[51]。機(jī)器人具備高精度定位、快速響應(yīng)以及運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性強(qiáng)的顯著優(yōu)勢(shì),并且不受情緒波動(dòng)和疲勞等人為因素的干擾。當(dāng)前,基于腔鏡圖像的主動(dòng)式引導(dǎo)正成為扶鏡機(jī)器人的主流交互模式,其核心在于手術(shù)器械的視覺追蹤[52]。通過(guò)這一技術(shù),機(jī)器人能夠?qū)崟r(shí)跟蹤手術(shù)器械的位置和動(dòng)作,為主刀醫(yī)生提供更為精準(zhǔn)和穩(wěn)定的視覺支持,從而提升手術(shù)效率和安全性。
4.3面臨的挑戰(zhàn)與應(yīng)對(duì)策略 手術(shù)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化切除病灶,除了面臨技術(shù)挑戰(zhàn),倫理和法規(guī)問(wèn)題也是其重要挑戰(zhàn)之一。隨著手術(shù)機(jī)器人越來(lái)越普及,如何確保患者的隱私和權(quán)益成為亟待解決的問(wèn)題。此外,手術(shù)機(jī)器人的使用也需要遵循嚴(yán)格的倫理和法規(guī)標(biāo)準(zhǔn),以確保醫(yī)療安全和患者的福祉。經(jīng)濟(jì)社會(huì)方面的挑戰(zhàn)和影響需引起高度重視。手術(shù)機(jī)器人的研發(fā)和生產(chǎn)成本較高,需通過(guò)合理的資金投入和政策支持,推動(dòng)手術(shù)機(jī)器人的普及與推廣,提高醫(yī)療資源的利用效率和服務(wù)水平。同時(shí),需要對(duì)醫(yī)療人員進(jìn)行培訓(xùn)和技能提升,只有不斷提升醫(yī)療人員的專業(yè)素養(yǎng)和技能水平,才能更好地適應(yīng)手術(shù)機(jī)器人的發(fā)展和應(yīng)用。這對(duì)醫(yī)療資源的分配和醫(yī)療體系的改革都提出了新的要求。
針對(duì)當(dāng)前的挑戰(zhàn)與問(wèn)題,我們需采取積極主動(dòng)的應(yīng)對(duì)策略。首要任務(wù)是強(qiáng)化技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新能力,力求在技術(shù)層面取得新突破,以提升手術(shù)機(jī)器人的效能與智能化水平,從而更有效地滿足醫(yī)療需求,保障手術(shù)質(zhì)量。同時(shí),建立健全倫理與法規(guī)框架,確保技術(shù)創(chuàng)新與社會(huì)價(jià)值和諧共生。制定嚴(yán)格的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),確保手術(shù)機(jī)器人的使用符合倫理和法律要求,保障患者的權(quán)益和安全。
總之,人工智能手術(shù)機(jī)器人在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用面臨著多方面的挑戰(zhàn)與問(wèn)題。我們需要從多個(gè)角度出發(fā),采取綜合措施加以應(yīng)對(duì)和解決。只有這樣,才能更好地發(fā)揮手術(shù)機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)和作用,為醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展和人類健康水平的提高做出更大的貢獻(xiàn)。
5 胸外科手術(shù)機(jī)器人的發(fā)展
5.1應(yīng)用前景 隨著科技的飛速發(fā)展,人工智能手術(shù)機(jī)器人正逐漸從專業(yè)領(lǐng)域走向大眾視野,其普及與推廣已成為醫(yī)療領(lǐng)域的重要議題。據(jù)統(tǒng)計(jì),截至2023年,全球已有超過(guò)500家醫(yī)院引入了手術(shù)機(jī)器人,其中不乏知名醫(yī)療機(jī)構(gòu),如約翰·霍普金斯醫(yī)院和哈佛醫(yī)學(xué)院附屬麻省總醫(yī)院。這些手術(shù)機(jī)器人不僅在心血管、神經(jīng)外科等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用,而且逐漸拓展至胸外科等其他手術(shù)領(lǐng)域。以達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人為例[53],其精準(zhǔn)度高達(dá)毫米級(jí),遠(yuǎn)超傳統(tǒng)手術(shù)。此外,機(jī)器人手術(shù)還能減少手術(shù)過(guò)程中的抖動(dòng),降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。目前,達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人已應(yīng)用于縱隔腫瘤、肺部腫瘤及食管腫瘤切除等胸外科手術(shù)中。據(jù)研究,使用達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人進(jìn)行非小細(xì)胞肺癌根治術(shù)可以清掃更多的淋巴結(jié),并在肺亞段切除術(shù)上存在一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì)[54]。然而,人工智能手術(shù)機(jī)器人在廣泛應(yīng)用過(guò)程中仍面臨多重挑戰(zhàn)。首要挑戰(zhàn)在于其高昂的成本,如達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人,其高昂的購(gòu)置費(fèi)用及后續(xù)維護(hù)成本對(duì)多數(shù)醫(yī)療機(jī)構(gòu)構(gòu)成了經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。在現(xiàn)有達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人基礎(chǔ)上進(jìn)行智能升級(jí),需投入更多的研發(fā)、轉(zhuǎn)化費(fèi)用,可能造成更高的購(gòu)置和維護(hù)費(fèi)用。此外,手術(shù)機(jī)器人的操作要求醫(yī)生經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練,方能熟練掌握其操作技巧,這亦是一個(gè)不容忽視的挑戰(zhàn)。
為了推動(dòng)人工智能手術(shù)機(jī)器人的普及與推廣,政府、醫(yī)療機(jī)構(gòu)和企業(yè)需要共同努力。政府可以出臺(tái)相關(guān)政策,提供資金支持,降低手術(shù)機(jī)器人的購(gòu)置成本。醫(yī)療機(jī)構(gòu)應(yīng)積極強(qiáng)化醫(yī)生培訓(xùn),以提升醫(yī)生對(duì)手術(shù)機(jī)器人的操控能力,確保技術(shù)應(yīng)用的精準(zhǔn)與高效。同時(shí),企業(yè)應(yīng)持續(xù)加大研發(fā)投入,致力于開發(fā)擁有智能導(dǎo)航、智能解剖結(jié)構(gòu)識(shí)別、智能出血及碰撞預(yù)警、智能力反饋、智能切除范圍規(guī)劃、智能視野跟蹤等一種或多種功能的手術(shù)機(jī)器人產(chǎn)品,以滿足不同醫(yī)療機(jī)構(gòu)的需求,推動(dòng)手術(shù)機(jī)器人技術(shù)的普及與應(yīng)用。正如著名醫(yī)學(xué)家威廉·奧斯勒所言:“醫(yī)學(xué)是一門不斷進(jìn)步的科學(xué)”。人工智能手術(shù)機(jī)器人的普及與推廣將為醫(yī)療行業(yè)帶來(lái)革命性的變革,讓手術(shù)更加精準(zhǔn)、安全、高效。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的降低,相信未來(lái)會(huì)有更多的醫(yī)療機(jī)構(gòu)和患者受益于這一先進(jìn)的醫(yī)療技術(shù)。
5.2倫理與法規(guī)的完善 隨著人工智能手術(shù)機(jī)器人的快速發(fā)展,倫理與法規(guī)的完善成為一個(gè)不可忽視的問(wèn)題。為了確保人工智能手術(shù)機(jī)器人的安全和有效性,必須建立嚴(yán)格的倫理和法規(guī)框架來(lái)指導(dǎo)其研發(fā)、應(yīng)用和管理。這一框架不僅涉及技術(shù)層面,還涵蓋了倫理、法律和社會(huì)等多個(gè)方面。
在倫理層面,人工智能手術(shù)機(jī)器人的應(yīng)用必須遵循醫(yī)學(xué)倫理原則,尊重患者的自主權(quán)和隱私權(quán)。例如,在手術(shù)前,機(jī)器人系統(tǒng)應(yīng)充分告知患者手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)、預(yù)期效果和替代方案;此外,機(jī)器人系統(tǒng)還應(yīng)保護(hù)患者的隱私,確保手術(shù)過(guò)程中的個(gè)人信息不被泄露。在法規(guī)層面,各國(guó)政府應(yīng)制定相應(yīng)的法律法規(guī)來(lái)規(guī)范人工智能手術(shù)機(jī)器人的研發(fā)和應(yīng)用,應(yīng)明確手術(shù)機(jī)器人的準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)管機(jī)制、責(zé)任歸屬等問(wèn)題。例如,設(shè)立專門的監(jiān)管機(jī)構(gòu)來(lái)負(fù)責(zé)審批和監(jiān)督機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)的安全性和有效性,確保其在符合標(biāo)準(zhǔn)的前提下方可上市應(yīng)用。此外,為了應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的倫理和法規(guī)挑戰(zhàn),人工智能手術(shù)機(jī)器人的研發(fā)者和應(yīng)用者還應(yīng)建立相應(yīng)的倫理審查機(jī)制和法律風(fēng)險(xiǎn)防范體系,確保機(jī)器人在研發(fā)和應(yīng)用過(guò)程中始終遵循倫理和法規(guī)要求,減少潛在的風(fēng)險(xiǎn)和糾紛。
總之,倫理與法規(guī)的完善是人工智能手術(shù)機(jī)器人發(fā)展的重要保障。只有建立了嚴(yán)格的倫理和法規(guī)框架,才能確保手術(shù)機(jī)器人在醫(yī)療領(lǐng)域的安全、有效應(yīng)用,為人類的健康福祉做出更大的貢獻(xiàn)。
6 總結(jié)與展望
??剖中g(shù)機(jī)器人是未來(lái)手術(shù)機(jī)器人發(fā)展的主流。在胸外科領(lǐng)域,人工智能通過(guò)深度模擬人類思維的方式,更好地“替代”胸外科醫(yī)師執(zhí)行結(jié)節(jié)術(shù)前診斷、定位、切除范圍規(guī)劃等任務(wù),這種變革使得許多過(guò)去看似不可能的事情現(xiàn)在成為可能。展望未來(lái),醫(yī)療人工智能有望改變從胸外科疾病診斷、治療到預(yù)后等全部醫(yī)療流程,與手術(shù)機(jī)器人技術(shù)結(jié)合后,將更大程度地發(fā)揮機(jī)器人在精準(zhǔn)性、診療決策輔助等方面的優(yōu)勢(shì),更好地造福胸外科患者。隨著人工智能技術(shù)的日益精進(jìn),我們是否能夠期待機(jī)器人全面取代人類在手術(shù)臺(tái)上的角色?同時(shí),隨著這些智能系統(tǒng)的“進(jìn)化”,我們又是否能夠確保擁有足夠的技術(shù)儲(chǔ)備來(lái)應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的各種突發(fā)狀況?此外,未來(lái)醫(yī)療人工智能可能獲取患者全部的病歷、檢查和影像等資料,有望提供快速且準(zhǔn)確的診斷,并根據(jù)患者病情提供最優(yōu)的治療方案,在帶來(lái)獲益的同時(shí),也可能引發(fā)醫(yī)療事故、隱私泄露等法律問(wèn)題。例如,手術(shù)機(jī)器人若在輔助或替代醫(yī)務(wù)工作者進(jìn)行診斷、治療和預(yù)后評(píng)估過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤,那么醫(yī)務(wù)工作者、醫(yī)療機(jī)構(gòu)以及機(jī)器人制造商可能均涉及法律責(zé)任,在現(xiàn)有法律侵權(quán)責(zé)任體系下,患者權(quán)益能否得到充分保護(hù),仍值得探討。如上文所述,手術(shù)機(jī)器人現(xiàn)在處于弱人工智能或無(wú)人工智能階段,在適用產(chǎn)品責(zé)任與醫(yī)療損害責(zé)任規(guī)制時(shí)仍遇到了一些難題。在評(píng)估責(zé)任適用性時(shí),法律學(xué)者建議應(yīng)基于損害產(chǎn)生的不同原因分別采用醫(yī)療產(chǎn)品責(zé)任或醫(yī)療技術(shù)損害責(zé)任進(jìn)行判定。對(duì)于醫(yī)療產(chǎn)品責(zé)任,可探索優(yōu)化各類缺陷認(rèn)定的標(biāo)準(zhǔn)體系,并構(gòu)建手術(shù)機(jī)器人專家認(rèn)證機(jī)制,以消除缺陷認(rèn)定的障礙。同時(shí),通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和政策扶持等手段,實(shí)現(xiàn)“算法黑箱”的透明化,從而簡(jiǎn)化因果關(guān)系的認(rèn)定流程。至于醫(yī)療技術(shù)損害責(zé)任,應(yīng)遵循過(guò)錯(cuò)責(zé)任原則直接將責(zé)任歸于醫(yī)療機(jī)構(gòu)。在具體判定方法上,可依據(jù)理性醫(yī)師標(biāo)準(zhǔn)或合理醫(yī)師標(biāo)準(zhǔn),區(qū)分由自主手術(shù)機(jī)器人或醫(yī)師自身造成的醫(yī)療過(guò)失,以確保醫(yī)療過(guò)錯(cuò)的準(zhǔn)確界定。此外,應(yīng)高度重視專家證人的專業(yè)意見,確保因果關(guān)系的科學(xué)認(rèn)定[15,55-57]。
總之,醫(yī)生應(yīng)當(dāng)保持與醫(yī)療AI研發(fā)企業(yè)及團(tuán)隊(duì)、法律體系之間的互動(dòng),共同尋找法律體系、醫(yī)療機(jī)構(gòu)與科技發(fā)展之間的平衡點(diǎn),胸外科??剖中g(shù)機(jī)器人的研發(fā)應(yīng)結(jié)合人工智能技術(shù),輔助病灶定位、診斷、術(shù)中導(dǎo)航、解剖結(jié)構(gòu)識(shí)別及預(yù)警、切除范圍規(guī)劃、甚至自動(dòng)化切除等方面,更好地造福廣大胸外科患者。
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