吳俊宇

過(guò)去100年手術(shù)都是由人主刀的，即使在外科輔助機(jī)器人出現(xiàn)后，也依舊還是醫(yī)生使用機(jī)器人手臂來(lái)操作手術(shù)。而在未來(lái)，機(jī)器人可能會(huì)成為主刀醫(yī)生。

機(jī)器人給人做手術(shù)？這件事情聽(tīng)上去有些不可思議，但是這確實(shí)是AI領(lǐng)域正在發(fā)生的變化。

在今年WAIC 2018世界人工智能大會(huì)上，谷歌舉辦了一場(chǎng)名為“AI觸手可及”的主題論壇。論壇上，谷歌全球副總裁、工程研究員Jay Yagnik介紹了谷歌AI在醫(yī)療領(lǐng)域的突破。

AI醫(yī)療項(xiàng)目由谷歌母公司Alphabet旗下的生命科學(xué)部門(mén)Verily操刀。

Verily做的研究項(xiàng)目一直都思路清奇，讓人感慨它就是AI研究領(lǐng)域的一股清流。

比如說(shuō)，研究讓蚊子不孕不育的病毒。染病的雄性蚊子和雌性蚊子交配后，蟲(chóng)卵是沒(méi)有辦法孵化的。這個(gè)項(xiàng)目的目的在于減少瘧疾等疾病傳播。在2017年，Verily就在加州弗雷斯諾釋放了2000多萬(wàn)只感染細(xì)菌的雄性蚊子。

你以為這個(gè)項(xiàng)目只是一群極客玩玩而已么？還真有政府部門(mén)用了。9月18日，新加坡環(huán)保局為了治理登革熱，引進(jìn)了Verily的這項(xiàng)技術(shù)。

“人工智能+醫(yī)療”是Verily的業(yè)務(wù)核心。像這次“AI觸手可及”論壇上，谷歌高管就介紹了谷歌是如何和北京中日友好醫(yī)院等醫(yī)療機(jī)構(gòu)用機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)診斷胃癌、糖尿病眼病，預(yù)測(cè)心腦血管健康狀況的。

如果說(shuō)AI診斷病情這件事在過(guò)去幾年已經(jīng)算是陳詞濫調(diào)的話(huà)，那么“AI給人做手術(shù)”這個(gè)展示則是令人目瞪口呆。

AI到底是怎么做手術(shù)的？Verily軟件工程經(jīng)理Joelle Barral給出的答案是，讓手術(shù)機(jī)器人通過(guò)機(jī)器視覺(jué)大量“觀看”外科手術(shù)視頻——比如說(shuō)，識(shí)別手術(shù)器械，學(xué)習(xí)在什么樣的環(huán)境下該用什么樣的器械，識(shí)別如何減少創(chuàng)傷的手法。

想讓AI做手術(shù)，其實(shí)是2013年谷歌就在準(zhǔn)備的事情。

根據(jù)雷鋒網(wǎng)報(bào)道，2013年，谷歌開(kāi)始著手成立一支專(zhuān)攻生物技術(shù)的團(tuán)隊(duì)，想要開(kāi)發(fā)出了一款與電影《星際迷航》中醫(yī)用“三錄儀”（Tricorder）極為相似的設(shè)備，來(lái)用于治療癌癥。這個(gè)項(xiàng)目被放在了Google X計(jì)劃之中——也就是谷歌那個(gè)最神秘的部門(mén)，當(dāng)時(shí)和醫(yī)療項(xiàng)目同時(shí)起步的還有無(wú)人車(chē)和谷歌眼鏡。

2015年，Google X生命科學(xué)部門(mén)獨(dú)立，成了Verily公司。2015年12月Verily又和美國(guó)強(qiáng)生合作創(chuàng)建了一家名為Verb Surgical的AI手術(shù)機(jī)器人公司。

根據(jù)海外媒體CNBC的報(bào)道，這家AI手術(shù)機(jī)器人公司的目的是挑戰(zhàn)“達(dá)芬奇”——達(dá)芬奇目前是全球最知名的手術(shù)機(jī)器人公司，由斯坦福研究院在上世紀(jì)80年代末啟動(dòng)。

今年4月，上?？萍紙?bào)報(bào)道稱(chēng)，美國(guó)已經(jīng)有2000多臺(tái)達(dá)芬奇機(jī)器人，歐洲有600多臺(tái)，亞洲有400多臺(tái)。由于技術(shù)壟斷，所以在美國(guó)銷(xiāo)售價(jià)為1000萬(wàn)人民幣的達(dá)芬奇機(jī)器人到了中國(guó)的售價(jià)變成了2000萬(wàn)元一臺(tái)。在國(guó)內(nèi)目前僅有62臺(tái)達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人的情況下，中國(guó)2016年的達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人的手術(shù)量已經(jīng)攀升到了17979例。

不管“達(dá)芬奇”到底有多精密，畢竟手術(shù)還是人做的。Joelle Barral提到，過(guò)去100年手術(shù)都是由人主刀的，即使在外科輔助機(jī)器人出現(xiàn)后，也依舊還是醫(yī)生使用機(jī)器人手臂來(lái)操作手術(shù)，但這極為依賴(lài)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)。一臺(tái)手術(shù)做得好與壞，全看醫(yī)生自身能力。未來(lái)，機(jī)器人可能會(huì)成為主刀醫(yī)生。

不過(guò)，Joelle Barral承認(rèn)，在當(dāng)下AI很難真正走上手術(shù)室成為主刀醫(yī)生，但是它卻可以成為主刀醫(yī)生的幫手。

比如說(shuō)，分析每次手術(shù)過(guò)程中的一些指導(dǎo)性問(wèn)題，包括所實(shí)施的手術(shù)類(lèi)型、所使用的器械、對(duì)患者的影響等。還可以建立一個(gè)整合的臨床知識(shí)庫(kù)，為醫(yī)生在手術(shù)過(guò)程中提供實(shí)時(shí)的信息與手術(shù)方案建議，使醫(yī)生能利用來(lái)自手術(shù)現(xiàn)場(chǎng)之外的數(shù)千名外科醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)。

通過(guò)輔助AI做手術(shù)到底有哪些好處呢？

對(duì)病人來(lái)說(shuō)，微創(chuàng)手術(shù)使得創(chuàng)口更小，可以減少出血量和術(shù)后疼痛，縮短住院時(shí)間，減少術(shù)后不良反應(yīng)。

對(duì)醫(yī)生來(lái)說(shuō)，與過(guò)去腹腔鏡的二維視覺(jué)相比，三維視覺(jué)可以把視覺(jué)放大10-15倍，使手術(shù)精確度大大增加。輔助AI操控的機(jī)械手臂相比人手更小，而且不像手部會(huì)顫動(dòng)，能夠在有限狹窄空間工作。相比傳統(tǒng)手術(shù)，醫(yī)生疲勞感也會(huì)下降。

對(duì)醫(yī)院來(lái)說(shuō)，還能減少參加手術(shù)人員，給患者提供更安靜的環(huán)境。

海外媒體Robotics Business在今年6月曾刊載了一篇名為《輔助AI如何改善手術(shù)效果》（How AI-Assisted Surgery Is Improving Surgical Outcomes）的文章。

文章報(bào)道稱(chēng)，2017年秋天荷蘭馬斯特里赫特大學(xué)醫(yī)學(xué)中心就曾使用AI手術(shù)機(jī)器人輔助來(lái)縫合那些在直徑在0.03-0.08毫米之間的血管。當(dāng)時(shí)病人患有慢性淋巴水腫，手術(shù)后需要將淋巴管與血管進(jìn)行連接，恢復(fù)淋巴液的流動(dòng)——主刀醫(yī)生通過(guò)在電腦上操作AI機(jī)器人的手臂完成了這臺(tái)手術(shù)。

一款真正自己成為主治醫(yī)生的AI手術(shù)機(jī)器人要學(xué)的東西還有很多。

根據(jù)海外科技媒體Techemergence的總結(jié)，機(jī)器學(xué)習(xí)在手術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用流程分為三塊：

Machine Learning for Surgical Workflow Modeling（外科手術(shù)流程建模）

Machine Learning for Evaluation of Surgical Skills（外科手術(shù)評(píng)價(jià)）

Machine Learning for Improving Surgical Robotic Materials（手術(shù)機(jī)器人材料改進(jìn)）

至少在目前來(lái)看，AI僅僅只是醫(yī)生的助理，它還處于“見(jiàn)習(xí)期”，需要“觀看”大量手術(shù)視頻，學(xué)習(xí)其中的細(xì)節(jié)，自己弄清楚一臺(tái)手術(shù)流程是怎樣的。從開(kāi)創(chuàng)到手術(shù)再到縫合，都需要自己一點(diǎn)一點(diǎn)積累經(jīng)驗(yàn)。

在手術(shù)結(jié)束后，還需要自己清楚這臺(tái)手術(shù)到底做得怎么樣，知道對(duì)患者來(lái)說(shuō)可能會(huì)存在哪些后遺癥，給出患者休養(yǎng)意見(jiàn)。

當(dāng)然，手術(shù)機(jī)器人的材料改進(jìn)也是必不可少的一環(huán)。制造那些成本低、使用頻次高的耗材正在成為手術(shù)機(jī)器人的一大突破點(diǎn)。

要知道，“達(dá)芬奇”手術(shù)機(jī)器人的機(jī)械臂一般10次手術(shù)后就需要更換，加之薄膜、機(jī)器自身的折損，每次手術(shù)的耗材費(fèi)用幾乎在2萬(wàn)元以上。一般患者要求選用“達(dá)芬奇”做手術(shù)時(shí)，比傳統(tǒng)手術(shù)費(fèi)往往要高出4萬(wàn)元以上。這也是谷歌們希望改進(jìn)的領(lǐng)域。

至于谷歌AI“見(jiàn)習(xí)醫(yī)生”到“主刀醫(yī)生”還要多久，我們不如把問(wèn)題交給時(shí)間。