手術機器人如頭髮絲,精準捕捉單個癌細胞,這位英國皇家工程院院士...

手術機器人的手，可以有多靈巧？當前，這雙「小手」可以像兩根頭髮絲一樣「探囊取物」；而不久的將來，微米級的「機器指頭」將進一步細到納米級，精準捕捉哪怕一個單一的癌細胞。就手術機器人體積、成像、未來等，英國皇家工程院院士、上海交通大學醫療機器人研究院創始院長楊廣中11日在滬提出「三問」。

他透露，其團隊開發的蛇形手術機器人用於消化道和肺部等，體積達到非常小的尺度，直徑僅2到3個毫米，並且具有「超高清」影像功能。相比傳統手術對於腫瘤邊界的處理，這樣的微手術機器人對於術中實時動態判斷和早期病灶精準切除具有非常重要的意義。

【問體積：單孔手術僅20多毫米小切口】

如今，越來越多的微創手術都用手術機器人開展，而「微創」將越來越「微」。從第一代宙斯系統、達文西系統，到眼下各種專科的手術機器人，更多走向了小型化、智能化。比如，目前美國大部分前列腺手術都通過機器人手段實施。

「現在達文西手術機器人過大、過重，耗材非常昂貴，」在上海交通大學醫學院和中國研究型醫院學會醫工轉化與健康產業融合專委會聯合主辦的第二屆醫學人工智慧創新發展高峰論壇上，楊廣中院士表示，手術機器人從原始的多孔發展到目前的單孔，今後會走向軟體手術機器人。憑藉單孔手術，可以更有效地通過20毫米或25毫米之間的一個小切口，讓各種器械造成的創傷進一步減小減輕，對於病人術後癒合和康復十分有利。

事實上，眾多癌症都源於人體內的自然腔道，包括乳癌、消化道癌等。對於腔道內的手術介入，開發出像蛇一樣的「連續體機器人」，就能通過自然腔道有效達到病灶。「手術機器人今後能做得多小？」楊廣中表示，現在在實驗室已經能夠達到納米級，100納米尺度已完全可以實現，這樣的製造工藝就能夠做出非常細微的結構。「現實中，手術機器人整體結構大小在60微米範圍內，實際上只有頭髮絲的一半，能完全操控整個細胞。」

【問成像：每個像素可達1到2微米解析度】

在現場專家看來，手術機器人的結構集傳感、影像以及其他驅動於一體，與機器部分的「細緻入微」相配套，影像部分同樣是「細入毫巔」。

「手術機器人的優點在哪裡？」作為著名的帝國理工醫學院漢姆林中心創立者，楊廣中認為，首先就是解決了微創手術的一大痛點，一方面是人眼合一，在同軸上進行運動放大，並且在過程中因顫抖等一系列的手術精度損失得到更好增強；另一方面，可將術前和術中的醫學影像融合，精準定義手術邊界、腫瘤邊界，可以說人工眼超越了人眼。

解放日報·上觀新聞記者了解到，將來很有可能在體內的影像精度能夠超過細胞級。而目前，楊廣中團隊在手術機器人成像方面，每個像素可達1到2微米，包括整個微循環也能看得見。不僅空間解析度，還有時間解析度。「如果我們現在達到每秒100到200多幀的影像速度，這對於臨床醫生的反應和判斷是非常大的挑戰，而人工智慧則通過這些高速、高精影像，並結合傳統實驗室做的一些切片靜態影像，實現術中輔助判斷與操作。」

【問未來：傳統手術機器人只是6級中的0級】

與人工智慧融合的手術機器人，到底會不會取代外科醫生？根據楊廣中團隊對於醫療機器人自動化程度的定義，機器人可以分為6級。他認為，現在傳統的手術機器人實際上只是0級，正向一級邁進。

而二級機器人能夠自動完成一些手術節點，比如自動縫合；三級機器人則會完成整個手術階段，比如腫瘤切除的自動完成；至於到了第五級，則完全可以達到全自動的功能。「從倫理和法律的角度看，達到第五級就有待我們探索，比如在產品論證方面究竟需不需要，」他說，「這級別至少在今後的20至30年不可能實現，但一到三級的手術機器人怎麼樣進行有效布局，在醫工交叉方面應該多多進行探討。」

「醫學人工智慧的發展既面臨著難得的歷史機遇，也面臨著不少風險和挑戰，」上海交通大學醫學院戴尅戎院士表示，例如政策法規不夠健全，互聯互通標準不夠統一，運行機制不夠完善等等，已經在一定程度上影響和制約著醫學人工智慧的應用推廣和效能發揮。戴尅戎預期，再過20、30年，這個世界將成為一個人工智慧普及人間的世界，「醫學人工智慧能夠更好地為健康服務，更好為全人類的健康服務。」

上海交大醫學院黨委副書記、副院長吳韜發現，2019年我國家智慧醫療行業投入規模已超880億元，保守預測在2020年將突破千億元。他說，「整個中國的這種投入乃至全球也是不可媲美的，相信在不遠的將來中國人工智慧+醫療定會在世界上獨領風騷。」