機器人在醫療應用上的現狀和發展前景

近日，在中歐國際工商學院主辦的2015中國健康產業創新平臺奇璞峰會上，全球醫生組織北京代表處負責人時占祥就《機器人在醫療應用上的現狀和發展前景》發表了演講，醫谷認為多個觀點具啟發性，特根據演講實錄整理如下，難免謬誤，僅供學習參考。

機器人是在解決人類社會生產力問題

最近兩年關于機器人的討論非常熱烈，其中一個比較激烈的觀點是人工智能或者機器人是人類在自掘墳墓，這方面，霍金多次強調了類似的觀點。不過，從我個人的角度而言，我們研發機器人的目的，是為了什么？我們希望機器人能夠聰明一點，靈巧一點，安全一點，歸底結底是希望機器人能夠彌補人類或者個人在某些領域的不足，幫助人類在某些不方便到達的區域工作，放大在未來10年、20年，甚至30年、50年以后，機器人其實是在解決人類社會生產力問題。

人工智能的標志不是知識而是想象力

某些時候，大家會糾結一個問題，什么是智能機器人，到底什么是智能？其實在28年前，我在學醫的時候，就一直在思考這個問題，我在醫學院最后實習的半年，在精神病總院待了半年，有人說人類區別于動物，或者人類智慧的特點是語言，當你觀察精神病人會發現精神病人經常滔滔不絕，但通常缺乏邏輯性。智能的東西不管是學習還是深度學習，你能告訴我，能不能有邏輯性。包括最近《Science》發表的一篇文章提到，機器人可以通過視覺學習識別和定位菠蘿，但是如果你在菠蘿中再加入一些其他事物，比如菠蘿飯，酸奶中放入菠蘿，面包中夾片菠蘿，人工智能能分辨認識總結嗎？但如果你問五歲的小孩這幾樣東西有什么共同的地方，他會強調都有菠蘿或者菠蘿味。因此我認為智能的標志不是知識，而是想象力。

關于醫用機器人、Robot和Humanoid

關于醫用機器人，很多時候會涉及到一個問題，到底是醫療還是醫用。我認為醫療是非常嚴格的一個科學過程或者實踐過程，醫用有的時候要求則可以稍微低一點，所以我把醫用定義為必須實用，必須可用，而且可負擔。比如英國有一個護理機器人，27萬英鎊，那還不如雇個人更實惠。

關于Robot和Humanoid，我認為Robot是一個智能機器或者裝置，在自控程序下執行工作， Humanoid是人形機器，似有雙眼，可直立行走。目前日本，包括國內有許多企業和研發機構在做這方面的研究。

關于智能機器人領域

整個智能機器人的研發和產業領域，個人歸納為四個方面：工業及制造業、教育與娛樂業、醫療與大健康產業、軍事與航空航天工業。醫療與大健康領域機器人是融合了當代前沿科技和成熟產品，包括人工智能、計算機模擬、傳感器、移動通訊和互聯網+等，是引領21世紀醫療、養老與康復等產業前景最前沿的技術和產品。

關于醫用機器人與醫生的關系

個人認為，智能醫用機器人不是為了取代醫生，更不是為了顛覆醫療，而是為了補充醫療和健康專業人員的短缺，最終目的是為了提高醫療服務質量。

關于醫用機器人的分類

個人歸納為五類，分別是：

1）遠程醫療機器人；

2）護理及康復機器人；

3）智能假肢及“器官”機器人；

4）微創外科手術機器人；

5）特種功能的微型機器人,也稱為軟體機器人（Soft Robots）；

從投資的角度，就規模和市場而言，我認為在中國前兩者要遠遠大于后三者。

關于遠程醫療機器人

遠程醫療機器人，我個人認為應具有以下的特點：

第一、可移動、簡易操作、功能專業化；

第二、可以實現遠程醫療服務，具有可用性、實用性、可負擔；

第三、大家比較忽視的一點——智能化，包括遠程遙控，可以兼容各種APP，可以學習反饋，云存儲。目前我手上的手機可以在國內實現對36臺機器人的控制。

從端而言，就是從PC端到手機端再到智能機器人終端的轉移，最早的時候，我們都是通過計算機網絡來進行遠程醫療，但有個問題，就是你不能離開他，沒有辦法持續進行個性化的健康咨詢，無法實現醫患的“實景”交流。智能手機出現后，我們可以通過智能手機來進行問診，但是手機并不是僅僅用來診療的，而且存儲能力也有限，還存在其他不足。于是我們希望有獨立終端來進行類似的操作，于是有了遠程醫療機器人，并且部分研發人員希望加入測血壓、血糖、血氧的功能，實際上很多東西都可以加上，但是有沒有必要，做之前得想清楚，比如汽車，一定是有它的特色，但是不是所有的汽車都要把所有的東西全放進去。

舉個例子，目前，上文展示這種遠程醫療機器人在國外、北京、上海已經開始實踐，其解決了醫生現實中遇到的一些實際問題，比如可以協助醫護人員進行遠程交流，幫助醫生實現患者的個性化咨詢，解決醫生和患者的“實景”交流問題。

再舉一個例子，比如康復護理機器人中有一類叫外骨骼可穿戴機器人。中國每年有300萬人中風，這時候遇到一個問題，如果要到醫院去做康復理療，每個人至少要帶一個家屬，但通過這樣的外骨骼可穿戴機器人，就可以實現自理，對于殘疾人而言，依然適用。

再比如護理機器人，可能有人會想到陪老年人聊天、情感看護、喂飯等，但其實目前一些護理機器人功能很單一，但卻很好的解決了實際問題，比如病人移動、老年人起夜去洗手間等。日本松下曾做過一個市場調研，未來五年，該類型的機器人市場規模將會擴大十倍。

關于達芬奇手術機器人

目前，達芬奇手術機器人已經發展到了第四代，被認為是最成功的典范，相比第三代，第四代達芬奇手術機器人除了操作軟件等方面進行了改進，安全性也更好。國內也有很多企業準備進行這塊的研發。但我認為不需要做，或者說是過時的，因為第六代、第七代機器人不是這樣的，具體原因如下：

第一、達芬奇手術機器人功能太多，可以滿足婦產科、泌尿外科、普外科等多個科室的手術，但如果一個醫院只購置一臺，那么到底哪個科室先用，誰用，可能就會出現很多問題。

第二、因為功能太多，相應的造價就很貴。目前國內大概是2000多萬人民幣，美國大概是200萬美元左右，還有維持費，17萬美元，大概100萬人民幣/年。

第三、達芬奇公司可以通過其手術機器人和3D模擬機不斷獲得最新醫生的操作數據和問題，并實現改進，作為后來者很難跟上其研發的腳步。

這就提示我們首先要解決差異性。我認為微創手術的差異性是專科化、專項化，甚至專手術。骨科做什么，神經外科做什么，普外科、婦產科以及泌尿外科做什么，所有都可以單獨做，可以單獨設置一個專門的手術中心來解決相應的問題。將來的趨勢，真正微創外科手術機器人應該是分拆式的，而不是結合在一起，因為原理是相同，都是建立在一個平臺上的，只需要滿足單獨的功能即可，這樣手術機器人的價格就也可以降下來，病人的看病成本也可以降下來。

未來的微創手術機器人應該是功能分明，突出細分化應用，按照手術流程可大到機體外科手術、小到簡單傷口縫合，將突破達芬奇機器人壟斷的局面，包括蛇形單臂機器人、手術定位和導航機器人、直到更強大的人工智能DIY醫用機器人平臺和智能化OR系統。

關于3D模擬機

對于醫生而言，微創手術機器人最大的問題是學習和掌握熟練的操作，這就必不可少的需要進行3D模擬訓練，正如飛行員在真正上飛機之前要進行模擬飛行訓練。

3D模擬機應可以實現老師手術錄制的轉化，當老師做完一臺手術后，其錄制視頻可以通過轉化成為3D模擬機的一個課件，教程，學生可以通過比對模擬來實現有針對性的指導和提高。同時通過模擬機，我們可以收集醫生在實踐中可能犯的錯誤，從而實現改進。

關于特種功能微型機器人

一個方向是診斷機器人，比如做直腸活檢，目前的方法夾子夾在上面是很不舒服的，但通過微型機器人卻可以減輕或取代這樣的痛苦。

醫用機器人發展的障礙

有些人認為機器人發展的障礙是傳感器問題，智能問題，我認為以下兩個問題如果無法解決，機器人產業也無法發展起來。

第一是無線通訊技術，目前我們用的是WiFi，其傳輸速度和穩定性無法解決醫療過程中的實際需求，一種方案是借助照明光源打造LiFi，只要有燈光就可以，網絡上傳下載速度可以達到1GB/秒，這應該有可能彌補和解決機器人的動力源和網絡問題。

第二個技術是全譜相機，機器人可以借助它實現可見光、紅外線到紫外線全光譜視覺的覆蓋。

3米之外即遠程