医疗机器人：AI在医疗领域的热门应用

医疗机器人是智慧医疗的重要特征之一。根据用途，医疗机器人大致可以分为外科手术机器人、康复机器人、医疗服务类机器人。智能机器人应用于医疗领域肇始于20世纪80年代。

手术机器人已普遍应用于外科手术，外科医生可以远离手术台，通过操作相关机器系统，从而很好地为人体进行相关手术。1985年，美国加利福尼亚州放射医学中心研制成功能自主定位的手术机器人（Puma 560），协助外科医生完成脑组织活检。1987年，美国ISS公司推出了Neur Mate机器人系统，采用机械臂和立体定位架来完成神经外科立体定向手术中的导向定位。1989年，英国皇家学院机器人技术中心通过改进Puma 560机器人，设计了专门用于前列腺手术的PROBOT机器人系统。1992年，美国IBM公司和加利福尼亚大学联合推出名为Robodoc的机器人系统，协助完成了人工髋关节和膝关节置换手术。1994年，美国Computer Motion公司研制出第一台商业化手术机器人AESOP，这也是第一台真正意义上的外科手术机器人，并于1997年完成了世界首例腹腔镜下胆囊切除手术。1999年，美国Intuitive Surgical公司开发出达·芬奇外科手术机器人，被广泛应用于普通外科、胸外科、泌尿外科、妇产科、头颈外科以及心脏外科，成为目前国际上技术最为成熟和完备的外科机器人，几乎垄断了外科机器人市场。达·芬奇外科手术机器人是由一个医生控制平台、多功能手术床、各种手术器械和图像处理设备组成。手术医生在控制台上通过主手（复制医生的运动）操作机器人动作，通过脚踏板来控制高质量的视觉系统。目前，达·芬奇外科手术机器人已发展到第四代，功能更多，器械尺寸更小，以毫米级计算，因而创口小出血少，患者恢复时间大大缩短，处于世界手术机器人产业的领先地位。我国手术机器人的发展较晚。2009年，第一部名为“Trauma Pod”的便携式手术机器人在美国诞生，医生可以独立地远程控制机器人。2010年，天津大学、南开大学和天津医科大学总医院联合研制的首台外科手术机器人“妙手A”系统成功问世，有望打破西方国家的垄断。目前，手术机器人成为AI在医疗领域应用的热点，在医疗领域使用手术机器人和微型机器人的手术已超过全部医疗手术的一半以上，被称为机器人产业皇冠上的明珠。

康复机器人主要用来帮助老年人和残疾人更好地适应日常的工作和生活，主要集中在康复机械手臂、智能轮椅、假肢和康复治疗机器人等方面。1987年，英国Mike Topping公司研制出了一款康复机器人，命名为Handy 1，用以帮助一名11岁患有脑瘫的小男孩独立地用餐。1991年，美国麻省理工学院开发出第一款二自由度臂平面Manus康复机器人，其具有一定的外力补偿作用。20年后，多自由度辅助上肢的臂、肘、腕进行康复训练的机器人系统开始在世界各国得到快速发展。目前，多功能、多自由度、自动化程度高的牵引式或悬挂式康复机器人的应用较为普遍。2003年，日本东京大学工程学教授田智前（Susumu Tachi）开发了一个移动式康复机器人MEL-DOG作为“导盲狗”，以帮助盲人完成操作和搬运物体的任务。2012年，以色列制造商ReWalk机械公司设计制造了ReWalk I下肢康复机器人，通过特定拐杖和手腕上的无线控制器，来帮助下肢运动机能损伤的患者进行康复治疗。2013年，我国上海交通大学成功研制出第一台智能轮椅机器人ROBOY，能对周围环境做出准确判断、自动规划最佳路径。近年来，随着材料科学的发展，康复机器人的种类日趋多样化。2014年，东华大学的张辉等人设计出一种新型的六自由度康复机械手臂，可有效模拟人体上肢运动。2015年，希腊克里特技术教育学院的波利耶里诺斯（Panagiotis Polygerinos）等人使用纤维强化的软体致动器，研制出一款液压驱动的移动式手套。2018年，韩国中央大学医院的研究人员开发了躯干外骨骼ROSE以帮助患者矫正脊柱畸形。2019年，中国科学院遥感与数字地球研究所的刘鹏等人使用气动人工肌肉设计出一款四自由度上肢康复机器人。康复机器人技术经过了近40年的发展，已成为国际机器人领域的一个研究热点。(www.xing528.com)

医疗服务类机器人主要包括救援机器人、转运机器人、医院办公机器人、护士机器人等。1985年，美国TRC公司研制出世界首个服务机器人“护士助手”，不仅能运送医疗器材、药品等，还能为患者提供送饭和送病历、报表及信件等服务，目前已在全球几十家医院投入使用。2004年，日本Tmsuk公司研制出大型救援机器人“T-52Enryu”，可轻松地挪开变形的汽车和倒塌的建筑，救出受灾人员。2007年，燕山大学教授王洪波与合作者共同研制出“C-Pam”转运机器人，采用接触点相对静比技术，无须移动患者身体的任何部分，患者就会被移动到床板上。

人工智能还在新药研发、健康和慢性病管理、急诊流程、就医流程引导、药品转送、远程医疗等许多方面有着广泛的应用。随着人工智能在医疗领域应用的普及和深化，人们能得到更为普惠、更为便捷、更为高效的医疗救助。目前，世界各国的政策支持和整个资本市场的深度介入无疑会使人工智能在医疗领域的应用“更上一层楼”，产生越来越广泛、深入的影响，甚至有可能引起医疗模式的改变、医疗产业的重塑。人工智能协助医疗决策已远远不是一个X光机或排队叫号软件，也不仅仅是把医生从单调的工作解放出来，而是引起了医患关系的深刻变化。生病还要不要看医生？未来医院是什么样的？医疗人工智能事故责任如何认定？涉及个人隐私的医疗数据如何受到保护？这些同样带给我们无限的想象和深度的思考。医学的目的就是解除人类的病痛、保护人类的健康，人工智能在医学领域的应用更不应该忘记亚里士多德提出的伦理学的目的，即“一切技术、一切规划以及一切实践和抉择都以某种善为目标”。