醫療未來:全自動機械外科醫生

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一款手術機械人。 圖片來源:Chesnot/Getty Images

機械進入外科醫療領域並不新鮮。美國早在 2000 年,已開始應用由外科醫生負責控制的達文西外科手術系統(da Vinci Surgical Systems)。機械外科手術的下一階段,能否發展至類似無人駕駛、無人機般,手術由機械控制,不經人手?或者,這一天將會在何時來到?

「紐約時報」今年一篇報道認為,自動機械人手術的目的,不是要將外科醫生趕出手術室,而是在有待改進的地方,通過特定的自動化手術程序減輕醫生負擔,甚至提高手術成功率。事實證明,機械在某些手術,如膝關節、髖關節置換手術裡,把鋼釘放進骨頭的精準程度已超越人類。若自動機械人手術日後可在不同任務中提供更精準的技術,降低外科醫生過度操勞帶來的風險,也是一大醫療福音。

剛過去的 6 月,瑞士舉辦了本年度醫療機械週(Medical Robotics Week),瑞士資訊(SWI)訪問發起人、巴塞爾大學生物醫學工程教授 Georg Rauter,談論醫療技術創新及機械外科醫生前景。Rauter 認為,手術機械人是未來醫療領域中,最有前景的機械人技術。他指現時的機械「由外科醫生遙距操作,難達致更高精密度。故我們預計未來數年,醫療市場將出現由機械執行的半自主、微創手術設備」。

Rauter 又表示,未來的醫學機械人技術,可為患者帶來更安全、精確的個人醫療服務。手術機械人無論在治療、訓練及操作方面,均能因應不同人士需要而調整。當個人化的精準醫療,做到及早介入、提升效率,便能在患者健康受威脅時,更快進行療癒。「疫情大流行顯示,機械能有效應對突發公共衛生事件,又令機械醫療加速實現。」

機械醫療有各種好處,但亦不能忽視其風險。「數據安全是一大問題。若連網,駭客攻擊能帶來嚴重破壞,現實存在的機械受駭客攻擊的話,後果更可怕。醫療領域中的機械人,假如沒有照程序進行操作,有可能危及生命或傷害他人。故一些醫院擔心這些出現危機,會嘗試使用封閉的 IT 系統、不讓機械人與互聯網連接。」

此外,要探索實現機械外科手術完全自主,還有不少工作。加州大學柏克萊分校的研究團隊,建立了一套分析機械錯誤的人工神經網路(Artificial Neural Network),從中瞭解機械每天運作會失去多少精確度。團隊觀察一款基於達文西外科手術系統技術製造的雙臂機械,經過年月持續操作,發現機械臂總會偏離目標數毫米,表明機械運作並不如人類想像一樣,由始至終都精確。正如自動駕駛技術尚未靈活到可以應對日常生活的混亂場面,自動化技術往往亦難以應對變化,是機械外科手術的一道關卡。

Rauter 估計,未來 20 年未必能有真正的自動外科機械人。「機械自主操作面對的倫理問題、患者接受程度、監管及法律制度等仍未成熟。AI 擅長以演算法分析已有數據作決定,如果面對演算法及平日訓練完全不同的信息,又會如何作判斷?即使人的判斷可能並非最為理想,至少行事會合乎道德要求。」