Anthem副首席临床官谈人工智能助力术前规划，手术机器人等

人工智能（AI）已经成为现代医疗领域中的一股不可忽视的力量。它赋予了机器解决复杂问题和做出决策的能力，从而改变了医疗保健领域的面貌。尤其在手术领域，AI的发展已经为医生和患者带来了翻天覆地的变化。尽管在实际手术中存在着诸多挑战，例如算法无法实现精确的操作细节，但这并未阻止AI在手术领域的深入发展。相反，AI正在逐步成为人类外科医生的重要辅助工具，而非替代品。

尽管在探索“外科医生-患者-计算机”关系的过程中，仍有许多未知领域等待发掘，但AI已经对手术产生了深远影响。例如，借助先进的CT和MRI技术，AI不断推动手术规划和导航的进步。更为重要的是，将微创手术与机器人辅助技术相结合，不仅减少了手术过程中的创伤，还大大提升了患者的康复速度。这种融合技术与医疗实践的结合，无疑为医疗行业注入了新的活力。通过AI的辅助，现代医疗正在朝着更加精准、高效的方向发展。而这一切的成就，都离不开AI技术的不断革新和进步。人工智能正在以前所未有的方式重塑术前规划，这一环节对于手术的成功至关重要。术前规划是外科医生根据患者的病历和影像资料，精心制定手术方案的过程。传统的图像分析技术和机器学习算法已经在这一阶段得到广泛应用，为医生提供了宝贵的参考。深度学习的加入，更是为术前规划注入了新的活力。

深度学习正在赋能解剖分类、检测分割和图像配准等方面。其强大的自主学习能力，让它能够从海量的CT扫描影像中识别出细微的异常，如颅骨骨折、颅内出血以及中线移位等。这些信息的获取，对于手术的精准实施具有决定性的意义。

人工智能与深度学习的结合，使得术前规划的精度和效率大幅提升。医生可以依托这些技术，更加精准地评估患者的状况，制定出更加科学合理的手术方案。这不仅提高了手术的成功率，也降低了手术的风险。深度学习所代表的自动化患者鉴别分类技术，更是为未来的医疗发展指明了方向。它不仅能够减轻医生的工作负担，更能为患者提供更加高效、精准的医疗服务。

可以说，人工智能的崛起，正在深刻改变医疗行业的未来。而术前规划这一环节，无疑是人工智能发挥作用的重点领域之一。随着技术的不断进步，相信人工智能与医疗的结合，将会为更多患者带来福音。深度学习循环神经网络（RNN）已在实时预测肾功能衰竭、心脏手术后的死亡率和术后出血方面展现出卓越的能力。与传统的标准临床参考工具相比，RNN模型通过自动分析临床数据，无需人工干预，取得了更为精准的结果。这些令人振奋的发现，为我们提供了重点关注可能发生并发症的患者群体的机会，从而显著改善重症监护的治疗效果。

借助GE Healthcare的图片来源，我们可以更深入地了解RNN模型在临床决策支持系统中的应用。通过收集和分析大量的临床数据，RNN能够捕捉疾病的细微变化，预测潜在风险，并在关键时刻提供及时的预警。这使得医生能够提前采取适当的措施，最大限度地减少并发症的发生，提高患者的康复率和生活质量。

RNN的潜力不仅在于其强大的数据处理和分析能力，还在于它能够在不断变化的医疗环境中自我学习和适应。随着更多的临床数据不断输入，RNN模型的预测精度将进一步提高，为重症监护室的患者带来更精准的护理和治疗。深度学习循环神经网络的出现，为改善临床决策提供了新的视角和工具，有望引领医疗领域的未来发展。AI在术中引导中的作用：计算机辅助手术的微观掌控

手术台上的精准引导是微创手术的灵魂，而人工智能（AI）在这一领域的作用日益凸显。AI的学习策略已深入微创手术的多个核心领域，尤其是在组织跟踪方面，其重要性不言而喻。

在手术室中，对组织的准确跟踪是术中引导和导航的关键。手术过程中的组织变形，往往无法通过简单的“临时表征”来精确塑造。为了解决这个问题，科学家们不断探索，终于研发出基于算法的在线学习框架。这一框架能够帮助我们识别人体内的操作细节，为手术提供实时的跟踪方法。

AI在术中引导的应用，就像是为微创手术添加了一层智能滤镜，使得手术过程更加精准、高效。它不仅能够提高手术的精度，减少手术风险，还能够为医生提供实时的数据支持，帮助他们做出更准确的决策。可以说，AI的出现，为手术室的微观掌控带来了革命性的变革。人工智能驱动的手术机器人——未来医疗的先锋力量

手术机器人，一个听起来既神秘又充满科技感的词汇。随着人工智能技术的飞速发展，手术机器人已经成为现代医疗领域的一大亮点。它们是一种计算机操作设备，能够辅助手术中器械的操作和定位，使外科医生能够更专注于手术的复杂方面。这些智能机器人不仅是科技的结晶，更是未来医疗的先锋力量。

想象一下，在手术室里，一位经验丰富的外科医生操控着先进的手术机器人，进行精细的操作。这些机器人拥有高度精确的定位能力和稳定的操作性能，能够极大地提高手术的安全性和成功率。它们可以在微小的空间里进行精细的操作，完成人类难以完成的任务。

人工智能驱动的手术机器人不仅提高了手术的精准度和效率，还降低了手术的风险。在传统的手术中，医生可能会因为疲劳、手抖等因素导致手术效果不佳。而手术机器人的引入，使得手术过程更加稳定、可靠。它们可以在长时间内保持高度的精确性和稳定性，为病人带来更好的治疗效果。

手术机器人还能够帮助医生更好地应对复杂手术。在面临复杂的手术情况时，医生可能需要借助先进的设备和技术来辅助决策。而手术机器人正是这样一个强大的助手，它们能够通过计算机模拟和分析，为医生提供准确的手术方案和操作建议。这使得医生能够更加精准地进行治疗，提高手术的成功率。

手术机器人的使用为外科医生带来了诸多优势。它们减少了手术过程中的不确定性，帮助医生提高技能，并在手术过程中实现更佳表现。这不仅为患者带来了卓越的治疗结果，而且降低了整体医疗保健成本。这一切都得益于机器学习技术的支持。

手术机器人能够通过浏览数百万个数据集，识别关键信息和最佳实践。例如，Asensus Surgical开发的绩效引导的腹腔镜AI机器人，能够在手术过程中提供关键信息，如组织的大小，而无需使用物理工具。这一技术的优势在于，机器人的编程是通过模拟和演示人类技能完成的；机器人的学习则是通过模仿外科医生的手术操作实现的。

(图源：Asensus Surgical - Senhance系统)

值得一提的是，通过从演示中学习（LfD）的技术，机器人能够积累信息并“训练”自己独立执行新任务。在第一阶段，LfD将复杂的手术任务细分为若干子任务和基本手势。到了第二阶段，手术机器人按照识别、建模和执行子任务的顺序进行操作，为外科医生提供从繁琐的重复性任务中解脱出来的机会。这样，外科医生可以更加专注于复杂的手术操作，从而提高手术的质量和效率。

这样的技术革新不仅使手术过程更加精确和高效，也预示着医疗领域的未来发展将更加丰富和多元。随着技术的不断进步，我们有理由相信，手术机器人将为医疗行业带来更多的创新和突破。扩大自主机器人在手术领域的使用，特别是在微创手术中担当重要角色，已经成为科技进步的巨大挑战之一。JIGSAWS，由约翰霍普金斯大学信息安全研究所研发的手势和技能评估工作集，率先推出了首个公共基准手术活动数据集。该数据集包含了不同技能水平的医生执行三项标准手术任务时的运动学数据和同步视频。

这三项手术任务包括缝合、穿针和打结，这些任务在执行过程中，手势识别的准确率大约在80%。这一结果虽然令人鼓舞，但也显示出仍有提升空间，特别是在预测不同医生的手势活动方面。

对于许多复杂的手术任务来说，强化学习（RL）是一种常用的机器学习范式。RL在处理难以建立精确分析模型的子任务上表现突出，如插管和软组织操作等。RL算法通过从演示中学习策略，而非从零开始，大大缩短了学习过程所需的时间。这使得机器人在手术中能够更快地适应和学习新的任务，从而在未来的医疗实践中发挥更大的作用。AI辅助手术的生动实例：人与机器人的无缝协作

在科技与医疗的交汇点，人与机器人交互成为了一种前沿领域，使得外科医生能够以非接触的方式操作手术机器人。这一创新技术的实现，依赖于头部或手部的微小运动、语音识别的自然交互，以及外科医生通过凝视进行的精准指导。

想象一下，一位外科医生在手术室中，不需要身体直接接触，仅仅通过轻微的头部运动，便能远程控制腹腔镜机器人。这是一种怎样的神奇体验？这正是AI辅助手术带来的革新之一。FAce MOUse是一项令人振奋的人机界面技术，它能够实时监控外科医生的面部运动。无需任何身体接触的设备，医生的面部“手势”便能驱动腹腔镜的运动，实现精准控制。

这种技术与传统的手术方式相比，为手术操作带来了极大的便利。它打破了人与机器人之间的界限，实现了无创、无需语言的合作。在这样的协作模式下，外科医生的每一个动作、每一个眼神，都能被机器人准确无误地捕捉并转化为操作指令。这种无缝的协作不仅提高了手术的精确性和效率，更提升了手术的安全性，使得手术过程更加流畅、更加人性化。

图源：Microsure

在2017年，荷兰马斯特里赫特大学医学中心引领了显微手术的新时代，引入了人工智能驱动的机器人进行手术干预。这台由Microsure制造的手术机器人，被用于缝合一名因淋巴水肿影响而血管细小的患者的血管，血管直径仅0.03至0.08毫米。淋巴水肿通常是乳腺癌治疗过程中，因积液导致的肿胀所产生的副作用。

在这项手术中，外科医生通过“机器人手”操作，使得动作更为微小且精确。与传统的手术方式相比，手术机器人的精度更高，甚至能够修正人类手术中不可避免的轻微颤抖，确保手术过程准确无误。

图源：Venus Concept

另一项革命性的技术，植发手术机器人，在AI算法的帮助下，实现了毛囊的精准采集和移植。无需进行传统的供体区域手术，这种微创手术方式大大减轻了患者的痛苦。与传统的毛发移植手术相比，植发手术机器人可以一次性自动提取多个毛囊，大大缩短了手术时间，同时也提高了手术的精准度和效率。

这些先进的手术机器人技术，不仅展示了医疗科技的最新进展，也预示着未来医疗领域将更加智能化和精细化，为患者带来更好的治疗体验。达芬奇心脏手术机器人以其高精度的手术操作引起了医疗界的广泛关注。通过胸部极小的切口，该机器人系统能以惊人的精准度完成切割。对于各种心脏相关手术，达芬奇机器人已经表现出了非凡的能力，包括冠状动脉搭桥术、瓣膜手术、心脏组织消融、肿瘤切除以及心脏缺陷修复等。这些手术的成功得益于机器人的精确操控和医生的丰富经验。

Gestonurse机器人护士的出现则为手术室带来了革命性的变革。专为外科医生在手术室中处理手术器械而设计，Gestonurse旨在减少可能发生的对手术结果产生负面影响的错误。在普渡大学的模拟外科手术中，它通过指尖识别和手势推断来操作所需的仪器，表现出了卓越的效率，验证了其安全使用的能力。

Liz Kwo博士是医疗领域的杰出人物。作为安森保险Anthem的副首席临床官，她不仅在医疗保健领域拥有丰富的经验，还是一位连续创业者、企业家和哈佛医学院的讲师。她的学术成就同样令人钦佩，获得了哈佛医学院的医学博士学位、哈佛商学院的MBA学位以及哈佛大学陈曾熙公共卫生学院的公共卫生硕士学位。她的职业生涯充满了创新和领导精神，为医疗领域带来了许多宝贵的贡献。