機器人看影片學手術 達文西再進化
編譯/高晟鈞
多年來,一名優秀的外科醫生需要具備豐富的研究知識、長期經驗累積,最重要的是一雙穩定的手,才能將手術風險降至最低,進而將病患從鬼門關前活生生拽回。然而,隨著人工智慧技術的迅速發展,機器人可能將在不久的未來取代外科醫生,甚至做得更好。
達文西手術系統
達文西手術系統是一種機器人系統,由醫生進行遠端控制,操作儀器完成解剖、抽吸、切割與密封血管等工作。由於手術工作負擔減輕,外科醫生能更精確、更仔細地觀察手術台上的患者。當然,一台達文西手術系統要價也不斐,在不包含配件、消毒設備與訓練的情況下,成本仍舊超過200萬美元,
目前為止,儘管達文西系統能減輕外科醫生的手術負重,但精確性卻仍舊有待提高。
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機器人也能影片學習
團隊使用一種稱為「模仿學習」的機器學習方法,針對達文西手術系統的三個部分:針的操縱、提取身體組織和縫合進行了訓練。該模型結合了模仿學習與支援ChatGPT相同的機器學習架構;ChatGPT負責文本與單字處理,而模仿學習則用運動學(將機器人運動角度分解為數學語言)來與機器人「對話」。
研究團隊向他們的模型輸入了數百個在手術過程中,由戴在達文西機器人手臂上的腕式攝影機所錄製的影片。全球超過7,000台的達文西機器人、50,000名受訓的外科醫生,都為機器人的影片學習創建了巨大的資料檔案。
團隊相信,這將比手動編碼優化機器人,更快將自動化手術的未來化為現實。透過影片的模仿學習,機器人能在幾天內學習數萬名外科醫生的經驗,減少醫療錯誤並實現更精準的手術。這將是機器人輔助手術,近年來最大的突破之一。有些自動化設備,如用於心血管手術的CorPath,雖然精準,但僅限於手術中的特定步驟。而為機器人系統編寫每個步驟非常緩慢,有人甚至花費數年才達到模擬縫合手術的地步。
有朝一日,或許我們不再需要苦苦等候手術排程,在醫生進行診斷與評估後就能馬上由機器人進行手術。
資料來源:TechXplore、NewsAtlas
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