AI操刀的手术新时代正在到来?

人工智能在医疗领域的功能早已不仅仅局限于计划和想象了,随着AI算法的日趋成熟,用于影像分析、医学诊断、病例记录、甚至辅助手术的AI层出不穷。不仅如此,这些AI系统的能力和表现已经和人类医师相当,甚至超过了人类医师

图片来源:Pixabay

AI系统在辨别医疗图像上有着巨大的优势,因为它可以利用算法识别大量的图像数据,并且能觉察到人类难以分别的细微之处。这些功能,在医学上都属于“非侵入性医疗”,因为拍摄影像并由AI识别并不需要进入身体内部。而随着AI的逐步发展,在手术这种侵入性医疗领域,由AI驱动的机器人正在大展身手

由AI驱动的手术机器人的功能也在持续进化,从不直接接触人体组织,到接触人体较硬的组织,再到可以接触软组织。Accuray公司所推出的CyberKnife系统,可以通过发射放疗辐射束,直接作用于肿瘤细胞,治疗癌症。但是在这个过程中,AI机器人并不会直接接触到人体正常的组织细胞。

更进一步,2016年,一款名为STAR的自动手术机器人经过了动物实验。利用摄像头、感应元件和AI算法,机器人可以在不经人工干预的情况下进入活体动物的小肠内,并完成特定手术任务。这样的表现是人类医生很难超越的

哺乳动物的腹腔充满了组织和器官,特别柔软且脆弱,在手术中极易受到伤害。而STAR机器人不但可以同时完成多项手术任务,还能把附带伤害降到最低。感应体内组织的环境,并做出实时反应,是它的制胜法宝。

不过AI手术机器人的成功并不意味着医生可以“下岗”。研发机器人的团队在论文中也指明,机器人的作用在于“通过人工智能更好的视野和灵活性来拓展、提升医生的手术能力,以提高手术的安全性和最终效果”

尽管AI手术系统的经济性还有待提高,其带来的长远效果是显而易见的。AI系统实现了更好的预后和更少的并发症,长期来看,降低了后期不良反应所带来的高昂医疗成本。同时,因为科技的介入,我们有理由相信AI手术系统的成本会大幅的降低

面对半导体处理器的快速发展,英特尔公司的创始人之一,Gordon Moore博士曾指出:“相同体积电路上可容纳的元器件数目,约每隔两年便会增加一倍。”这便是我们熟知的“摩尔定律”。

在医疗科技领域,这个估计似乎有些保守了。在2001年,完成一个基因组的测序工作的花费是1亿美元,而到2018年,基因检测公司只需要不到100美元就可以完成对个人基因组的测序工作,这个花费仅为17年前的一百万分之一。

随着科技的发展,逐步优化的AI手术系统完全可能以更低廉的成本实现更精准的疾病组织摘除任务,或是触及到传统方法难以接近的人体组织部位。而这些科技成果最终会使病人受益

参考资料:

[1] The surgical singularity is approaching. Retrieved Jan 18, 2019 from https://blogs.scientificamerican.com/observations/the-surgical-singularity-is-approaching/

[2] Shademan, et al., Supervised autonomous robotic soft tissue surgery. Sci Transl Med, DOI: 10.1126/scitranslmed.aad9398.

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在学术研究领域,人工智能通常指能够感知周围环境并采取行动以实现最优的可能结果的智能体(intelligent agent)

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摩尔定律是由英特尔创始人之一戈登·摩尔提出来的。其内容为:积体电路上可容纳的电晶体数目,约每隔两年便会增加一倍;经常被引用的“18个月”,是由英特尔首席执行官大卫·豪斯所说:预计18个月会将芯片的性能提高一倍。

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