2025年7月9日,《Science Robotics》罕見地把封面給了約翰斯·霍普金斯大學(xué)的 SRT-H:一臺(tái)機(jī)器人在8個(gè)離體豬膽囊上獨(dú)立完成膽囊切除術(shù)的“夾閉+切斷”關(guān)鍵步驟,成功率100%,全程無人工干預(yù)。
消息一出,“外科醫(yī)生要失業(yè)”成為熱門話題,沖擊著每一個(gè)外科醫(yī)生的神經(jīng)。
震驚之余,我們不得不冷靜思考:外科醫(yī)生離下崗到底有多遠(yuǎn)?
SRT-H 做了什么?
簡(jiǎn)單地講,就是Surgical Robot Transformer - Hierarchy (SRT-H) (外科機(jī)器人轉(zhuǎn)換器-分層架構(gòu))操作dVRK Si系統(tǒng)在豬離體膽囊上自主進(jìn)行了17個(gè)子任務(wù),連續(xù)完成“抓取膽囊→左管(膽囊管)夾 3 枚→右管(膽囊動(dòng)脈)夾 3 枚→兩側(cè)切斷”的手術(shù)操作。
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(圖片來源于文章)
在測(cè)試的8例手術(shù)中全部成功,平均耗時(shí)317秒(約5分17秒),期間平均自我糾正6次。
SRT-H系統(tǒng)的亮點(diǎn)是具有兩層架構(gòu):高層策略(HL Policy)負(fù)責(zé)"想",每3秒分析手術(shù)場(chǎng)景,生成自然語言指令;低層策略(LL Policy)負(fù)責(zé)"做",把語言指令翻譯成6D機(jī)械臂動(dòng)作。
SRT-H的硬核優(yōu)勢(shì)
該論文引起轟動(dòng)效應(yīng)的根本原因是機(jī)器人手術(shù)取得了技術(shù)突破,首次實(shí)現(xiàn)無需標(biāo)記組織、非預(yù)設(shè)路徑的自主手術(shù),從“特定任務(wù)自動(dòng)化”邁向“理解手術(shù)流程”的通用性。
目前的機(jī)器人手術(shù)自主程度分級(jí)業(yè)界普遍采用Haidegger提出的6級(jí)自主性框架:
0 級(jí):完全由醫(yī)生操作; 1 級(jí):機(jī)器人僅提供震顫過濾、主從映射等輔助功能; 2 級(jí):任務(wù)式自主,可獨(dú)立完成預(yù)先編程的“子任務(wù)”; 3 級(jí):條件式自主,可提出任務(wù)策略,完成大部分操作,需醫(yī)生監(jiān)督和審批; 4 級(jí):高度自主,可按審批的方案執(zhí)行手術(shù),醫(yī)生只做緊急干預(yù); 5 級(jí):完全自主,可自行制定并執(zhí)行全部手術(shù)計(jì)劃,無需醫(yī)生介入。
截至2025年,F(xiàn)DA 已批準(zhǔn)的近50款系統(tǒng)中,86%仍停留在1級(jí),僅有6%達(dá)到3級(jí),尚無4–5 級(jí)系統(tǒng)獲批。
2022年約翰·霍普金斯大學(xué)的STAR(Smart Tissue Anastomosis Robot)系統(tǒng)首次在動(dòng)物體內(nèi)完成腹腔鏡腸道吻合,被認(rèn)為是達(dá)到了3級(jí)水平;而2025年7月約翰·霍普金斯&斯坦福大學(xué)聯(lián)合報(bào)道的SRT-H系統(tǒng)被認(rèn)為實(shí)現(xiàn)了向4級(jí)過渡的關(guān)鍵驗(yàn)證。
機(jī)器人自主手術(shù)還有多遠(yuǎn)?
SRT-H系統(tǒng)被認(rèn)為具備了3級(jí)向4級(jí)過渡的能力,但離4級(jí)水平還有很大的差距。
因?yàn)槟壳暗难芯恐皇窃谪i的離體膽囊上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),但是離體≠活體,兩者之間橫亙著一條非常巨大的鴻溝。
離體標(biāo)本無血液循環(huán)、無呼吸運(yùn)動(dòng)、無滲血影響,無周圍組織遮擋,結(jié)構(gòu)清楚,解剖相對(duì)恒定;但活體手術(shù)因人的高矮胖瘦、有無粘連、解剖變異、合并疾病等不同,千變?nèi)f化,只有想不到,沒有遇不到。
以普通外科最常見的闌尾手術(shù)為例,大部分闌尾切除手術(shù)確實(shí)簡(jiǎn)單,半個(gè)多小時(shí)或一個(gè)小時(shí)就搞定,但是遇到困難手術(shù),做得人想Si的心都有,不要說切闌尾,找闌尾都需要花好幾個(gè)小時(shí)。
SRT-H系統(tǒng)為什么挑膽囊切除而不是闌尾切除做試驗(yàn),就是因?yàn)槟懩业慕馄首儺愊鄬?duì)較小,手術(shù)程序相對(duì)恒定,操作步驟相對(duì)簡(jiǎn)單。
而且,當(dāng)前的研究還只是把手術(shù)步驟“掐頭去尾”,只做了“夾閉+切斷”等簡(jiǎn)單操作,未涉及膽囊床剝離、止血、取出等復(fù)雜步驟。
而且,即使未來的SRT-H系統(tǒng)通過更新和迭代能自主完成整個(gè)膽囊切除的全部手術(shù)步驟,具備4級(jí)水平的能力,離真正的臨床應(yīng)用還有很長(zhǎng)的路要走,因?yàn)椋嬲娜梭w手術(shù)充滿各種未知和意外,只有當(dāng)機(jī)器人具備處理各種未知和意外,比如出血、損傷等復(fù)雜情況的能力,它才算拿到了臨床應(yīng)用的入場(chǎng)券。
但是,拿到了入場(chǎng)券不代表就可以入場(chǎng),因?yàn)檫€有倫理問題和社會(huì)接受度兩道門檻需要跨越。
兩個(gè)很現(xiàn)實(shí)的問題:如果機(jī)器人夾錯(cuò)了血管、神經(jīng),或切了不該切的器官找誰負(fù)責(zé),機(jī)器人、外科醫(yī)生、還是生產(chǎn)廠家?另外,即使廠家敢上市,醫(yī)院敢購(gòu)買,醫(yī)生敢放手,如果你是病人,敢不敢讓它給你做手術(shù)?
就像現(xiàn)在的智能駕駛系統(tǒng),理論上已經(jīng)具備了5級(jí)的能力,但是又有多少人完全信任它,敢于把自己的性命交給它?
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機(jī)器人做手術(shù)和人做手術(shù)誰厲害?
在討論這個(gè)問題前,需要先澄清一個(gè)認(rèn)識(shí)上的誤區(qū):現(xiàn)有的臨床上使用的機(jī)器人系統(tǒng),不管它是幾代,也不管是自主研發(fā)還是國(guó)外原裝,都不是真正的機(jī)器人,充其量只能叫操作系統(tǒng),停留在1級(jí)水平,因?yàn)樗鼪]有自主思考和決策的能力,就像提線木偶一樣,只是充當(dāng)機(jī)械臂的角色,背后操作的人還是外科醫(yī)生。
那么,目前的機(jī)器人做手術(shù)和人做手術(shù)相比誰厲害?
可以說一樣厲害,也可以說比人厲害或者不如人厲害,要看情況。
說一樣厲害,是因?yàn)椴僮鳈C(jī)器人的是外科醫(yī)生,機(jī)器人手術(shù)的水平還是外科醫(yī)生手術(shù)的水平;說比人厲害,是因?yàn)闄C(jī)器人系統(tǒng)機(jī)械臂關(guān)節(jié)的靈活性更好,穩(wěn)定性更強(qiáng),在狹小空間操作自由度更大,在縫合、重建等復(fù)雜操作上更有優(yōu)勢(shì);說不如人厲害,是因?yàn)闄C(jī)械臂的放置和調(diào)試需要時(shí)間,例如膽囊切除和肺結(jié)節(jié)切除等簡(jiǎn)單手術(shù),你這邊機(jī)械壁還沒有安置好,那邊常規(guī)腔鏡手術(shù)已經(jīng)做完了,誰厲害?
未來,如果機(jī)器人能自主做手術(shù)和外科醫(yī)生相比誰厲害?
機(jī)器人系統(tǒng)訓(xùn)練的數(shù)據(jù)來源于對(duì)外科醫(yī)生手術(shù)過程的學(xué)習(xí),因?yàn)樗吹枚啵瑢W(xué)得多,去粗存精,理論上,在常規(guī)手術(shù)能力上它至少能達(dá)到均線以上外科醫(yī)生的水平。
但是,評(píng)價(jià)一個(gè)外科醫(yī)生能力的不只是常規(guī)手術(shù)的水平,更是處理意外和復(fù)雜情況的能力,考慮到人體結(jié)構(gòu)的變化性和疾病的復(fù)雜性,我把這票投給外科醫(yī)生!()
-05-
機(jī)器人會(huì)不會(huì)取代外科醫(yī)生?
其實(shí),這已經(jīng)不是個(gè)問題。
因?yàn)椋瑥哪壳芭R床上廣泛使用的只有1級(jí)水平的機(jī)器人系統(tǒng)來看,雖然還是人在操作,但是由于主刀醫(yī)生可以同時(shí)操控幾條機(jī)械臂進(jìn)行手術(shù),實(shí)際上已經(jīng)減少了助手的數(shù)量,也就是說,助手的角色已經(jīng)部分被取代了。
未來,隨著機(jī)器人的自我學(xué)習(xí)和系統(tǒng)更新,它完全可以不依賴主刀醫(yī)生的操作或指令,自主幫助主刀醫(yī)生進(jìn)行牽拉、暴露、夾持、吸引等輔助操作。
切斷或切除等關(guān)鍵決策由主刀醫(yī)生來做,輔助操作由機(jī)器人來完成,既確保了手術(shù)安全,又不擔(dān)心倫理的風(fēng)險(xiǎn)。
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所以,未來很長(zhǎng)一段時(shí)期,估計(jì)會(huì)是這樣一種混合編制的模式:一個(gè)外科醫(yī)生主刀,幾個(gè)機(jī)器人充當(dāng)助手,同臺(tái)完成手術(shù),助手的崗位被完全取代!
助手的崗位被取代后,助手想成長(zhǎng),只能先在臺(tái)下跟著機(jī)器人學(xué)習(xí),看機(jī)器人如何幫主刀醫(yī)生牽拉和暴露,當(dāng)學(xué)會(huì)如何充當(dāng)助手又具備主刀手術(shù)的能力時(shí),或許他或她才有機(jī)會(huì)站上手術(shù)臺(tái)。
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結(jié)語:形勢(shì)逼人,未來已來
人工智能發(fā)展的初衷就是取代那些低教育、低水平、低技術(shù)、高重復(fù)性、高體力付出的崗位,外科手術(shù)兼具高技術(shù)含量和高體力付出兩種屬性,所以,取代部分技術(shù)含量相對(duì)低,體力付出又巨大的助手工作成了必然。
SRT-H的進(jìn)化只是讓大家更早看到了這種趨勢(shì)的來臨,讓外科醫(yī)生群體真真切切感受到了來自機(jī)器人的威脅。
但是,外科醫(yī)生會(huì)不會(huì)下崗取決于機(jī)器人迭代的速度,倫理法規(guī)的出臺(tái),以及社會(huì)的認(rèn)可和接受程度。
毫無疑問的是,外科醫(yī)生的職業(yè)不會(huì)消失,因?yàn)橥饪剖中g(shù)最終還是需要外科醫(yī)生來主刀和掌舵,但是,助手的崗位會(huì)逐漸被取代,年輕醫(yī)生的機(jī)會(huì)會(huì)減少,成長(zhǎng)過程也會(huì)被拉長(zhǎng)。
還有一個(gè)問題:既然意識(shí)到機(jī)器人系統(tǒng)的發(fā)展是剝奪自己的機(jī)會(huì),阻礙自己的成長(zhǎng),取代自己的崗位,外科醫(yī)生會(huì)不會(huì)任由其肆無忌憚的發(fā)展?
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每周二上午 四川省腫瘤醫(yī)院天府院區(qū)大腸外科
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