成為“見習醫生”的谷歌AI，離“主刀醫生”有多遠？

吳俊宇

過去100年手術都是由人主刀的，即使在外科輔助機器人出現后，也依舊還是醫生使用機器人手臂來操作手術。而在未來，機器人可能會成為主刀醫生。

機器人給人做手術？這件事情聽上去有些不可思議，但是這確實是AI領域正在發生的變化。

在今年WAIC 2018世界人工智能大會上，谷歌舉辦了一場名為“AI觸手可及”的主題論壇。論壇上，谷歌全球副總裁、工程研究員Jay Yagnik介紹了谷歌AI在醫療領域的突破。

AI醫療項目由谷歌母公司Alphabet旗下的生命科學部門Verily操刀。

Verily做的研究項目一直都思路清奇，讓人感慨它就是AI研究領域的一股清流。

比如說，研究讓蚊子不孕不育的病毒。染病的雄性蚊子和雌性蚊子交配后，蟲卵是沒有辦法孵化的。這個項目的目的在于減少瘧疾等疾病傳播。在2017年，Verily就在加州弗雷斯諾釋放了2000多萬只感染細菌的雄性蚊子。

你以為這個項目只是一群極客玩玩而已么？還真有政府部門用了。9月18日，新加坡環保局為了治理登革熱，引進了Verily的這項技術。

“人工智能+醫療”是Verily的業務核心。像這次“AI觸手可及”論壇上，谷歌高管就介紹了谷歌是如何和北京中日友好醫院等醫療機構用機器學習系統診斷胃癌、糖尿病眼病，預測心腦血管健康狀況的。

如果說AI診斷病情這件事在過去幾年已經算是陳詞濫調的話，那么“AI給人做手術”這個展示則是令人目瞪口呆。

AI到底是怎么做手術的？Verily軟件工程經理Joelle Barral給出的答案是，讓手術機器人通過機器視覺大量“觀看”外科手術視頻——比如說，識別手術器械，學習在什么樣的環境下該用什么樣的器械，識別如何減少創傷的手法。

想讓AI做手術，其實是2013年谷歌就在準備的事情。

根據雷鋒網報道，2013年，谷歌開始著手成立一支專攻生物技術的團隊，想要開發出了一款與電影《星際迷航》中醫用“三錄儀”（Tricorder）極為相似的設備，來用于治療癌癥。這個項目被放在了Google X計劃之中——也就是谷歌那個最神秘的部門，當時和醫療項目同時起步的還有無人車和谷歌眼鏡。

2015年，Google X生命科學部門獨立，成了Verily公司。2015年12月Verily又和美國強生合作創建了一家名為Verb Surgical的AI手術機器人公司。

根據海外媒體CNBC的報道，這家AI手術機器人公司的目的是挑戰“達芬奇”——達芬奇目前是全球最知名的手術機器人公司，由斯坦福研究院在上世紀80年代末啟動。

今年4月，上海科技報報道稱，美國已經有2000多臺達芬奇機器人，歐洲有600多臺，亞洲有400多臺。由于技術壟斷，所以在美國銷售價為1000萬人民幣的達芬奇機器人到了中國的售價變成了2000萬元一臺。在國內目前僅有62臺達芬奇手術機器人的情況下，中國2016年的達芬奇手術機器人的手術量已經攀升到了17979例。

不管“達芬奇”到底有多精密，畢竟手術還是人做的。Joelle Barral提到，過去100年手術都是由人主刀的，即使在外科輔助機器人出現后，也依舊還是醫生使用機器人手臂來操作手術，但這極為依賴個人經驗。一臺手術做得好與壞，全看醫生自身能力。未來，機器人可能會成為主刀醫生。

不過，Joelle Barral承認，在當下AI很難真正走上手術室成為主刀醫生，但是它卻可以成為主刀醫生的幫手。

比如說，分析每次手術過程中的一些指導性問題，包括所實施的手術類型、所使用的器械、對患者的影響等。還可以建立一個整合的臨床知識庫，為醫生在手術過程中提供實時的信息與手術方案建議，使醫生能利用來自手術現場之外的數千名外科醫生的經驗。

通過輔助AI做手術到底有哪些好處呢？

對病人來說，微創手術使得創口更小，可以減少出血量和術后疼痛，縮短住院時間，減少術后不良反應。

對醫生來說，與過去腹腔鏡的二維視覺相比，三維視覺可以把視覺放大10-15倍，使手術精確度大大增加。輔助AI操控的機械手臂相比人手更小，而且不像手部會顫動，能夠在有限狹窄空間工作。相比傳統手術，醫生疲勞感也會下降。

對醫院來說，還能減少參加手術人員，給患者提供更安靜的環境。

海外媒體Robotics Business在今年6月曾刊載了一篇名為《輔助AI如何改善手術效果》（How AI-Assisted Surgery Is Improving Surgical Outcomes）的文章。

文章報道稱，2017年秋天荷蘭馬斯特里赫特大學醫學中心就曾使用AI手術機器人輔助來縫合那些在直徑在0.03-0.08毫米之間的血管。當時病人患有慢性淋巴水腫，手術后需要將淋巴管與血管進行連接，恢復淋巴液的流動——主刀醫生通過在電腦上操作AI機器人的手臂完成了這臺手術。

一款真正自己成為主治醫生的AI手術機器人要學的東西還有很多。

根據海外科技媒體Techemergence的總結，機器學習在手術領域的應用流程分為三塊：

Machine Learning for Surgical Workflow Modeling（外科手術流程建模）

Machine Learning for Evaluation of Surgical Skills（外科手術評價）

Machine Learning for Improving Surgical Robotic Materials（手術機器人材料改進）

至少在目前來看，AI僅僅只是醫生的助理，它還處于“見習期”，需要“觀看”大量手術視頻，學習其中的細節，自己弄清楚一臺手術流程是怎樣的。從開創到手術再到縫合，都需要自己一點一點積累經驗。

在手術結束后，還需要自己清楚這臺手術到底做得怎么樣，知道對患者來說可能會存在哪些后遺癥，給出患者休養意見。

當然，手術機器人的材料改進也是必不可少的一環。制造那些成本低、使用頻次高的耗材正在成為手術機器人的一大突破點。

要知道，“達芬奇”手術機器人的機械臂一般10次手術后就需要更換，加之薄膜、機器自身的折損，每次手術的耗材費用幾乎在2萬元以上。一般患者要求選用“達芬奇”做手術時，比傳統手術費往往要高出4萬元以上。這也是谷歌們希望改進的領域。

至于谷歌AI“見習醫生”到“主刀醫生”還要多久，我們不如把問題交給時間。