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將精準醫療推向下一哩路,AI 手術機器人助醫師開創手術最大綜效

文/科技新報



AI 時代來臨,醫療界開始利用 AI 數據分析,研發手術機器人,創造精準醫療新局面。過往人類可能因疲勞出現的誤判與錯誤,現在可由機器人接手處理;人類無法看出的早期輕微病症,可先由 AI 預警告知,讓醫生提早對症下藥。AI 並不會取代人類,而是與人類協作,創造精準醫療最大可能性。如今 AI 手術機器人也早已正式步入手術間,以精準、靈活及大數據,協助醫師開創更低風險、安全且高效的手術新篇章。
 
雙和醫院引進的勵羅莎(ROSA)手術機器人,執行全台首例機器人輔助之深層腦部刺激(DBS)手術,透過精準的機械手臂定位,將電極植入,協助改善帕金森氏症患者的狀況。
 
AI 手術機器人如何協助醫師創造手術最大綜效?

雙和醫院神經外科主治醫師羅偉倫說到,手術機器人的輔助對需要精密操作的手術來講,可以帶來極大優勢。與傳統頭架方式比較,用勵羅莎手術機器人執行手術,雖然都是將電極植入目標位置,但傳統手術固定頭架採用的金屬材質,則可能因為多次使用、材質疲乏等原因,使得原本標定刻度失準,進而必須重新校正,甚至可能面臨需要全面更換的情況。加上操作手術的醫師,可能因為人工調整刻度失誤等情況,使得手術仍有一定失誤風險。
 
而藉由 AI 手術機器人搭配 3D 掃描數據應用,將能精準、低誤差的完成手術,過程中可讓醫師更專注留意患者狀況,使手術能更順利完成。相比傳統手術操作耗時,並且可能造成醫師更大執刀壓力,進而產生失誤情況,在機器人輔助之下,將能縮短執刀時間,藉此降低手術風險。
 
羅偉倫認為,藉由機器人輔助,對於整個醫療團隊、患者其實都能帶來好處,不僅能讓手術成功機率大幅提升,同時也能減緩手術過程中產生的壓力,進而降低失敗機率,更可降低患者因全身麻醉造成的風險,家屬也能免於長時間等待的心理痛苦。
 
在這些優點之下,不僅醫療團隊樂見醫院導入醫療手術機器人,同時,患者與家屬也普遍能夠接受機器人輔助手術的作法。
 
電腦視覺、自動導航、AI 分析,手術機器人還有更多可能性

先前雙和醫院以勵羅莎手術機器人完成亞洲首例腰椎手術,以及台灣首次以機器人操作的深層腦部刺激手術,羅偉倫預期雙和醫院的成功案例將能吸引更多台灣醫院導入手術機器人,讓更多外科手術能以精準執刀方式完成。
 
對於未來可能有更多手術會由機器人協助完成,羅偉倫認為,這將能帶來更好醫療品質,即便藉由機器人完成手術,結果相比成功的傳統手術模式並不會有太大差異,但無論是在更進一步的精準度,以及人力與時間耗費程度上都會有差。以先前執行深層腦部刺激手術來說,傳統手術可能產生的誤差約在 2 mm – 10 mm 之間,而藉由勵羅莎手術機器人則可將誤差控制在 0.5 mm 內,讓整個手術執行效率提高。
 
除了勵羅莎手術機器人,由史丹佛大學打造的達文西手術系統也受全球醫院高度認可。達文西手術系統是目前最先進的機械微創手術系統,主要由手術機械手臂、3D 內視鏡和控制台三個部分組成。透過 3D 內視鏡,機器可在手術執行過程中擁有超高解析度的 3D 視野,藉此判斷物體距離位置,進行準確的器械操作。值得注意的是,達文西機械手臂能模仿人類做出旋轉、夾取等細微動作,因此有辦法在狹小空間進行精細手術,過去達文西手臂便曾在狹窄的瓶口做到葡萄皮不留疤痕的切開與縫合。
 
藉由機器人輔助手術之下,醫療團隊在整個執刀過程的狀況掌握度相對也會提高,透過手術機器人自動化操作結果,使過往冗長的手術時間縮減,藉此大幅減少患者在手術過程的負擔,例如減少全身麻醉對身體造成的影響。未來在更多新技術的整合之下,手術機器人將可串接電腦視覺、自動導航,以及透過數據分析運作的人工智慧應用,在進一步減少人為誤差情況下完成更精確的手術操作。
 
羅偉倫表示,其實手術機器人所執行工作,就是基於過去數十年所發展的醫療技術,但是多了更高的精準度與穩定度表現,例如在深層腦部刺激手術過程中,由醫師執行電極植入時,可能會因為緊張或未注意而將植入電極用的極細管針凹折,導致電極實際植入位置產生偏差,而此類情況則幾乎不會出現在手術機器人執行結果。
 
另外,羅偉倫也表示,雙和醫院所引進的勵羅莎手術機器人在事前的操作學習相當人性化,為了讓手術機器人有更好操作發揮,雙和醫院因此指派獨立醫療團隊負責操作,讓負責執刀的醫師能將精神集中在手術當下。
 
(圖片來源:友信醫療集團)



取材自:科技新報 (2020/10/14)
https://technews.tw/2020/10/14/rosa-ai-robot-surgical-robotics-machine-learning/



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