研究人員成功訓練機器人通過觀看視頻進行外科手術
這項發展可能有助於解決美國外科醫生短缺的問題
來自約翰霍普金斯大學和史丹福大學的研究人員已成功訓練機器人，以人類醫生的精確度執行外科手術任務，這是醫療技術的一個重要進展。這項成果在最近於慕尼黑舉行的機器人學習會議上展示，標誌著向更自主的外科機器人邁出了重要一步，並可能部分解決美國即將出現的外科醫生短缺問題。
手術中的機器人輔助並不新鮮。自1985年PUMA 560首次協助進行腦部活檢以來，機器人一直在幫助醫生進行各種手術，包括膽囊切除術、子宮切除術和前列腺手術。這些機器人在醫生使用類似搖桿的控制器引導下，對於在精細手術中減少手部顫抖至關重要。
然而，這一最新突破將這項技術提升到了一個新的水平。研究團隊開發了能夠自主執行複雜外科任務的機器人，包括操作針頭、打結和縫合傷口。這些機器人的特點在於它們能夠通過觀看視頻學習並在沒有人工干預的情況下糾正錯誤。
該團隊訓練這些機器人的方法類似於開發語言模型（例如ChatGPT）所使用的方法。然而，這個系統不是處理單詞，而是使用描述機器人夾具位置和方向的語言。
約翰霍普金斯大學惠廷工程學院的副教授阿克塞爾·克里格（Dr. Axel Krieger）在接受《華盛頓郵報》採訪時解釋道：“我們的訓練模型是基於機器人執行手術任務的視頻錄像製作的。視頻序列中的每一幀都被轉換為數據，然後模型將其轉換為機器人的動作。”
這種方法顯著減少了為醫療程序所需的每個個別動作進行編程的需求。受訓的機器人在不同環境中展示了其技能，成功地在豬肉和雞肉樣本上執行任務。團隊的博士後研究員金志雄（Ji Woong “Brian” Kim）表示：“我們開發了一個系統，你可以像對待外科住院醫生一樣與機器人對話。你可以說‘執行這個任務’或‘向左移動’和‘向右移動’。”
根據美國醫學院協會的資料，發展更自主的外科機器人可能有助於解決到2036年美國預計會出現的10,000至20,000名外科醫生的短缺問題。克里格博士表示：“我們並不是想取代外科醫生。我們只是想讓外科醫生的工作變得更容易。”
儘管進展令人印象深刻，但專家指出，在完全自主的外科機器人成為現實之前，仍面臨許多挑戰。邁阿密大學米勒醫學院機器人外科主任迪彭·帕雷克博士（Dr. Dipen J. Parekh）表示：“這事關重大，因為這是生死攸關的問題。每位病人的解剖結構都不同，疾病在病人身上的表現也不同。”
此外，隨著技術的進步，它也提出了關於責任、隱私和可及性的重要問題。匹茲堡醫療中心機器人外科主任阿美爾·祖雷卡特博士（Dr. Amer Zureikat）指出，對於外科錯誤的責任問題存在多個擔憂。當多方參與自主外科機器人的開發和使用時，確定責任將會非常複雜，潛在的責任可能延伸至各種利益相關者，包括監督醫生、人工智能開發者、醫院管理層，甚至是機器人製造商本身。
隱私問題也同樣重要，尤其是關於用於訓練這些系統的實際手術視頻的使用。此外，還存在關於技術平等可及性以及外科醫生可能過度依賴機器人輔助的潛在問題。
這項技術的發展不僅是外科手術的未來，也是醫療行業面臨的挑戰和機會的縮影。隨著技術的進步，我們需要在促進創新與確保安全之間找到平衡。這不僅僅是技術的提升，更是對於醫療倫理和社會責任的深思。
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