科技日?qǐng)?bào)記者 張夢(mèng)然

一個(gè)經(jīng)過手術(shù)視頻訓(xùn)練的智能機(jī)器人，在沒有人工協(xié)助的情況下，成功完成了一例耗時(shí)的膽囊切除手術(shù)。這是該機(jī)器人首次在患者模型上進(jìn)行操作，其表現(xiàn)十分沉穩(wěn)，甚至在現(xiàn)實(shí)醫(yī)療環(huán)境中常見的突發(fā)狀況下，也展現(xiàn)出了與熟練人類外科醫(yī)生相當(dāng)?shù)膶I(yè)能力。9日的《科學(xué)·機(jī)器人》雜志報(bào)道了這項(xiàng)由約翰斯·霍普金斯大學(xué)主導(dǎo)的手術(shù)，其被視為手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域的革命性進(jìn)展，因?yàn)闄C(jī)器人首次同時(shí)具備了機(jī)械系統(tǒng)的高精度和類似人類的適應(yīng)性與理解力。

醫(yī)療機(jī)器人專家阿克塞爾·克里格表示：“這一進(jìn)步標(biāo)志著它從只能‘執(zhí)行’特定任務(wù)的機(jī)器人，邁向了真正‘理解’外科手術(shù)的智能系統(tǒng)。這是一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，它讓我們更接近于開發(fā)出能夠在混亂、不可預(yù)測(cè)的真實(shí)環(huán)境中工作的自主手術(shù)系統(tǒng)?！?/p>

早在2022年，團(tuán)隊(duì)研發(fā)的智能組織自主機(jī)器人STAR就完成了對(duì)豬的首例自主腹腔鏡手術(shù)。但當(dāng)時(shí)該機(jī)器人仍需使用特殊標(biāo)記的組織，在高度受控的環(huán)境下依照預(yù)定計(jì)劃執(zhí)行手術(shù)。

而這次，新系統(tǒng)SRT-H的表現(xiàn)更具靈活性和智能化，能夠?qū)崟r(shí)適應(yīng)個(gè)體解剖結(jié)構(gòu)，即時(shí)決策，并在操作不如預(yù)期時(shí)自我調(diào)整和糾正。它基于與ChatGPT相同的機(jī)器學(xué)習(xí)架構(gòu)構(gòu)建，具有交互性，能識(shí)別并響應(yīng)語音指令（如“抓住膽囊頭”）以及修正反饋（如“將左臂稍微向左移動(dòng)一點(diǎn)”）。機(jī)器人還會(huì)從這些互動(dòng)中不斷學(xué)習(xí)和優(yōu)化自身行為。

膽囊切除是一項(xiàng)非常復(fù)雜的任務(wù)，包含17個(gè)步驟，需要機(jī)器人準(zhǔn)確識(shí)別膽管和動(dòng)脈、精準(zhǔn)夾持、放置夾子并剪切相關(guān)組織。經(jīng)過訓(xùn)練后，機(jī)器人在實(shí)際操作中實(shí)現(xiàn)了100%的成功率。盡管其操作時(shí)間略長(zhǎng)于人類外科醫(yī)生，但手術(shù)結(jié)果與專業(yè)醫(yī)生相當(dāng)。此外，機(jī)器人在多種非標(biāo)準(zhǔn)解剖條件下依然表現(xiàn)穩(wěn)定，例如當(dāng)團(tuán)隊(duì)改變起始位置或添加模擬血液的染料來干擾視覺判斷時(shí)，它仍能順利完成任務(wù)。

團(tuán)隊(duì)表示，該機(jī)器人與以往相比有重大飛躍，因?yàn)樗鉀Q了在現(xiàn)實(shí)世界中部署自主手術(shù)機(jī)器人的一些根本性難題。

以前的手術(shù)機(jī)器人，如STAR，其實(shí)很依賴特定環(huán)境和預(yù)設(shè)路徑。但此次SRT-H機(jī)器人首次展現(xiàn)出在復(fù)雜、動(dòng)態(tài)條件下自主完成精細(xì)手術(shù)的能力——它不再是“執(zhí)行任務(wù)”，而是“理解手術(shù)”，這是一個(gè)本質(zhì)躍遷?，F(xiàn)在，這個(gè)機(jī)器人已經(jīng)能在非標(biāo)準(zhǔn)化解剖條件和突發(fā)干擾中穩(wěn)定操作，這就為下一步臨床場(chǎng)景中的實(shí)際應(yīng)用打下基礎(chǔ)。相信很快，SRT-H就能緩解外科醫(yī)生資源緊張問題，提升偏遠(yuǎn)或極端環(huán)境下的醫(yī)療服務(wù)能力。