人工智慧（AI）在臨床中應用已經不是一個新鮮的新聞，AI在臨床應用卻引發一輪又一輪高潮。

Konrad Karcz教授對AI在臨床應用評價：“我們正處於網際網路醫學革命之中，尤其是在外科手術中，AI正以驚人的速度發展，AI器械將深刻改變外科手術。”

如果，OR中已有許多AI APP：例如智慧監測系統監視，它能夠記錄發生的任何問題，比如自動記錄手術過程中的出血量。

從明年開始，將提供智慧化的術後引流系統，術後引流系統可識別病理狀況並在出現任何異常情況時自動通知外科醫生。“我們將能夠從檢測到病理的那一刻起將響應時間從六到八個小時縮短到大約30分鐘。因此，將減少併發症的發生並提高康復速度。我們已經在實驗室中測試了原型樣機。” Karcz教授說道。

是否真正意義上機器人?

在醫學領域，AI與手術機器人聯合使用已不是新鮮事。 在1985年，當機器人手臂PUMA 560在CT引導的腦活檢手術過程中將活檢針插入到患者病灶位置時，簡化版AI就已經和手術機器並肩工作 。從那時起，越來越多的自動化和對微創手術的關注推動了外科醫學進步。例如，Intuitive Surgical已在全球部署了超5000臺達芬奇機器人。

但是，Karcz教授並不認為這些支援手術機器人是真正的AI手術機器人。“當我們聽到“機器人”這個詞時，我們想到的是《星球大戰》中的機器人擁有自主思考和行動能力。如今，手術室中的機器人無法自主執行動作，它們僅僅是外科醫生手的延伸而已。”他解釋說。儘管機械臂具有七個自由度，但它們僅充當執行外科醫生動作的操縱器而已。外科醫生完全掌握機器人的控制權。

微型化

已上市的機器人總是給人一種笨重“壞”印象，需要在手術室中佔用相當大的空間。因此，Karcz教授確信手術機器人下一波浪潮將有是小型化、微型化。

以色列的Human Xtensions公司已經使多自由的機械臂小型化 ，這種手術器械同樣具備七個自由度，可以直接在手術中進行精準手術操作。

同時，研究人員正在研究常規人體腔道診斷及治療的替代方法。“患者將微型機器人如同藥物膠囊一樣吞食，該膠囊會在人體中移動以採集病灶組織或治療病灶。聽起來像科幻小說，但是這種技術已處於測試階段。

相似的發明還有Origami機器人，在2016年Origami機器人由麻省理工學院、謝菲爾德大學和東京理工學院的研究人員共同開發。它能被患者直接吞嚥，並在患者消化道內活動。Origami機器人由兩層材料組成，加熱時會收縮。外層材料定義了中間層收縮時機器人如何“發展”。永磁體放置在摺痕之一中，透過體外磁場變化控制Origami機器人。控制主要是對機器人施加旋轉力：機器人繞其中心軸快速旋轉，或者繞其固定腿之一旋轉得更慢。此外，機器人還可以像履帶一樣向前滑動。

在一個實驗中，Origami機器人成功從一個孩子胃中取出一個紐扣電池。

馬克斯·普朗克智慧系統研究所的研究人員還開發了一種磁控微型機器人。它使藥物可以直接輸送到患者體內需要的位置。

視覺化

手術視覺化也在不斷的取得進步。Karcz教授解釋了模擬，數字和混合增強之間的區別。

模擬增強僅基於化學反應：例如吲哚花青綠（ICG）由當在某些光學系統中受到近紅外光（NIR）（λ= 600-900 nm）刺激時顯示出擴散熒光的顆粒組成。在熒光成像中，患者接受ICG注射。該方法通常用於腹腔鏡內臟手術，可提供重要資訊，例如有關血流的資訊。

數字增強就是增強現實的使用。放射影象經過數字化後處理以提取目標的器官。因此，建立的影象無法反映現實，但是外科醫生可以在手術期間使用它來突出顯示人體中的某些目標區域。

在混合增強中，熒光影象被疊加在經過數字處理的影象上，以對某些組織型別進行顏色編碼，從而使外科醫生能夠實時識別腫瘤。“想象一下使用腹腔鏡鐳射使惡性腫瘤肉眼可見技術！”這項技術是由Friedrich Schiller大學的萊布尼茲光子技術研究所（Leibniz-IPHT）、耶拿大學醫院和弗勞恩霍夫應用光學與精密工程研究所的研究人員在顯微鏡下開發的。

改變

儘管這些技術進步還需數年，但Karcz教授深信技術進步將改變人類外科醫生的角色，甚至可能使他們變得過時。

鑑於當前技術趨勢，醫學不得不去適應技術發展，醫學培訓也不例外。 Karcz教授預測，傳統的課堂教學將被虛擬培訓取代。 甚至更多：“人工智慧和其他新技術的多方面應用將改變傳統的醫學培訓。 有思想的手術機器人將在將來自主執行任務，而外科醫生將控制這些活動。 因此，醫學培訓的重點將是教給學生如何使用這些技術。”

作者簡介

W. Konrad Karcz教授，德國慕尼黑路德維希馬克西米利安大學醫院普外科及移植中心的主任。 他在傳統，微創和機器人輔助手術以及管理培訓方面獲得了多年經驗，這些著名機構包括卡托維茲的西里西亞醫科大學、紐約的康奈爾大學、弗賴堡的阿爾伯特·路德維希大學、和麻省理工學院。 由於他在2019年的科學和教學成就，他獲得了德國外科協會的卡爾·斯托茲獎和波蘭共和國總統的醫學教授提名。