幾年前，在美國科幻大片《普羅米修斯》里，全自動手術(shù)機(jī)器人給女主做手術(shù)這一情節(jié)讓不少觀眾印象深刻，拋開外星生物不談，人工智能何時可以參與手術(shù)過程？無論歐美、日本還是中國，政府和企業(yè)都在不同層面上積極推動精準(zhǔn)醫(yī)療的落地，家喻戶曉的國產(chǎn)品牌海信其實(shí)已深耕多年。
海信醫(yī)療在去年組織了一次開放日，其所展示的“CAS計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)系統(tǒng)”就已讓人眼前一亮，該系統(tǒng)可以應(yīng)用CT或磁共振數(shù)據(jù)，三維重建目標(biāo)臟器的精細(xì)化解剖，輔助醫(yī)生手術(shù)。海信計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)系統(tǒng)已在國內(nèi)清華長庚醫(yī)院、復(fù)旦大學(xué)附屬兒科醫(yī)院、青島大學(xué)附屬醫(yī)院等全國30多家三甲醫(yī)院臨床使用，完成手術(shù)已達(dá)1000余例。
在此次上海舉辦的醫(yī)療行業(yè)大會上，海信帶來了是基于人工智能的精準(zhǔn)數(shù)字化手術(shù)解決方案。說到這套系統(tǒng)開發(fā)的起因，是小兒外科領(lǐng)域需要極端精細(xì)化手術(shù)方案，復(fù)旦大學(xué)兒科醫(yī)院的董巋然教授介紹了四例世界領(lǐng)先的超高難度連體嬰兒分離術(shù)，也讓我們領(lǐng)略了計(jì)算機(jī)技術(shù)與醫(yī)術(shù)的結(jié)合之美。
在我看來有以下幾個重要創(chuàng)新點(diǎn)：
1. 血管自動生成系統(tǒng)。所有醫(yī)生都知道，大型手術(shù)例如腫瘤切除，系統(tǒng)重建等最大的難度是術(shù)中出血的問題，這是手術(shù)成功的關(guān)鍵。
通過大量影像學(xué)片子的三維重建，患者的血管可以通過算法自動生成，排除其他組織和臟器的“噪音干擾”，非常清晰地顯示出來，隨后可以3D打印好，以供術(shù)前的模擬與討論。
2 .腫瘤邊界的判斷。這直接關(guān)系到腫瘤切除率和患者預(yù)后，是非常重要的實(shí)際問題。
如果醫(yī)生切除范圍不夠?qū)е虏糠謿埩簦敲茨[瘤復(fù)發(fā)是大概率事件；但如果因?yàn)榭床磺宄^分切除重要臟器，則會嚴(yán)重影響功能代償，增加大出血的概率，使患者預(yù)后情況不佳。海信醫(yī)療提供的這套最新的手術(shù)解決方案利用人工智能算法，自動地進(jìn)行腫瘤邊界和實(shí)際臟器判斷，隨后可以進(jìn)行腫瘤切除范圍和方案的制定。此外，我看到的一個特別有意思的詞——“流域”，即按照“重要血管流過的區(qū)域”操作手術(shù)，系統(tǒng)可參考之前大量已完成手術(shù)的數(shù)據(jù)庫，由計(jì)算機(jī)自動設(shè)計(jì)手術(shù)方案，為醫(yī)生提供診斷建議。根據(jù)海信醫(yī)療手術(shù)系統(tǒng)誕生這一年多以來的真實(shí)統(tǒng)計(jì)分析和報(bào)道，在應(yīng)用了系統(tǒng)后，腫瘤切除率上升了7%，有34%的手術(shù)方案進(jìn)行了更精確更好地修正，同時相應(yīng)減少了20%以上的輸血率。
并且，這個數(shù)字化手術(shù)解決方案把各個醫(yī)院在手術(shù)中涉及的如肝臟、肺等重要臟器的數(shù)據(jù)整合之后，構(gòu)建了一個大型數(shù)字化器官數(shù)據(jù)庫，未來這對于醫(yī)學(xué)教學(xué)，臨床實(shí)踐和科研分析都會有非常巨大的幫助。以此核心技術(shù)為載體，提供醫(yī)聯(lián)體內(nèi)的遠(yuǎn)程會診與手術(shù)指導(dǎo)服務(wù)，不但能讓基層的醫(yī)生提高臨床水平，也直接讓患者獲益。
3. 正在研發(fā)中的術(shù)中導(dǎo)航系統(tǒng)。雖然還沒有成熟，但今天特別提到了可以應(yīng)用于肺部微小病灶的活檢和疑難手術(shù)過程中的指導(dǎo)，理論上可以邊做手術(shù)邊讓影像系統(tǒng)進(jìn)行智能分析，術(shù)中精確導(dǎo)航，大幅提高手術(shù)成功率并減少醫(yī)療意外。
But，我卻認(rèn)為故事到這里僅僅是開始。據(jù)海信醫(yī)療核心技術(shù)高管陳永建博士介紹，智能手術(shù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方案經(jīng)過不斷機(jī)器學(xué)習(xí)，已經(jīng)越來越完善了。
我們再大膽設(shè)想一下：現(xiàn)在已經(jīng)有了高超的手術(shù)機(jī)器人如達(dá)芬奇——比人更穩(wěn)定，更冷靜甚至操作更精細(xì)（之前刷屏的用手術(shù)刀來剝葡萄皮和小龍蝦視頻就是一種炫技），所以，雖然現(xiàn)在是醫(yī)生來操作手術(shù)機(jī)器人，那么未來當(dāng)機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能技術(shù)更進(jìn)一步，在手術(shù)前，計(jì)算機(jī)可以根據(jù)綜合資料與影像重建自動設(shè)計(jì)手術(shù)方案，甚至還可以在術(shù)前模擬訓(xùn)練數(shù)次。工業(yè)自動化設(shè)計(jì)結(jié)合人工智能，讓機(jī)器人全程自主操作，再配合術(shù)中導(dǎo)航系統(tǒng)、實(shí)時動態(tài)反饋，不斷讓操作愈加完善。手術(shù)全程都不需要醫(yī)生參與，但是每一步動作，每一個血管的分離與臟器的縫合都可以更完美，就能夠極大地降低由于醫(yī)生水平或操作失誤，情緒不穩(wěn)等帶來的手術(shù)風(fēng)險。
復(fù)雜手術(shù)都可以如此，那么簡單手術(shù)更加能夠流水化“解放”醫(yī)生，這很有可能會帶來一種新的顛覆。
事實(shí)上，醫(yī)學(xué)從來都是技術(shù)驅(qū)動型的領(lǐng)域。比如聽診器讓我們識別了更多的疾病，B超X光心電圖和CT等的發(fā)明，讓我們的診斷能力大幅提升；比如各種新藥和新的器械解決了大批患者的病痛。沒有這些不斷的技術(shù)進(jìn)步與臨床結(jié)合，即使你和病人天天面對面也無濟(jì)于事。當(dāng)全自動化的手術(shù)機(jī)器人可以從診斷到治療都全面超越普通醫(yī)生，還不出差錯，就像阿法狗對全世界的圍棋高手都百戰(zhàn)百勝，那么對整個醫(yī)療體系的影響都是革命性的。
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本文標(biāo)題：【組圖】手術(shù)方案可以用AI全程設(shè)計(jì)了，科幻離現(xiàn)實(shí)還有多遠(yuǎn)？
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