AI外科医生实现里程碑突破:观看1.6万次手术,自主完成胆囊切除

科幻正变为现实:研究人员成功开发出能独立完成胆囊切除手术的自主机器人,准确率高达100%,标志着外科手术迈向全自主时代的重要一步。
在电影《普罗米修斯》的一个经典场景中,女主角伊丽莎白·肖在感染外星寄生生物后,躺进自动医疗装置“手术台”自主完成急诊手术。这一科幻场景如今正走向现实。
2025年8月,来自约翰斯·霍普金斯大学、斯坦福大学和哥伦比亚大学的研究团队让自主手术机器人取得了突破性进展。他们开发的SRT-H机器人通过观看1.6万个手术视频,学会了独立完成胆囊切除术,在所有测试中实现了100%的准确率。
01 从受控到自主:手术机器人的进化飞跃
手术机器人的发展已经走过二十多个年头。在此之前,最著名的手术机器人系统是“达芬奇”,它让医生能够通过遥控机械臂实施微创手术。但这种系统始终完全由人类医生控制,机器人本身没有自主决策权。
工程师们用“自主水平”级别来评价机械的自主运作能力。传统手术机器人如“达芬奇”属于LoA 0级别,即完全没有自主权。而新型SRT-H机器人则达到了LoA IV级别,拥有在人类监督下的高度自主权。
这种跨越式发展类似于武侠小说中的“顿悟”,将手术机器人的自主水平从0直接提升到4级(最高5级为完全自主,无需任何人工介入)。这一突破标志着外科手术机器人技术迈入了一个全新阶段。
02 智能学习:观看1.6万次手术视频的“训练”
SRT-H机器人的核心能力来自于一种创新的学习方式——基于语言引导的模仿学习程序。这种程序让机器人能够通过观看手术录像来学习,类似于人类医学生的培养过程。
研究团队为SRT-H提供了超过16000个相关手术案例视频进行训练。这些视频资料不仅包含成功的手术案例,还有在犯错后及时补救的录像,为机器人提供了全面学习材料。
训练视频是通过固定在机械臂“腕”部的摄像头以及从上方俯视的内窥镜拍摄的,捕捉到了手术工具与生物组织交互的特写画面。这种多角度视觉数据为机器人提供了丰富的学习素材。
03 精准操作:100%成功率的胆囊切除实验
在测试中,SRT-H机器人成功在死猪体内完成了胆囊切除手术。胆囊切除术是最常见的微创手术之一,仅在美国每年就要进行70多万次,是检验机器人手术能力的理想选择。
SRT-H通过17个明确的手术步骤,独立完成了组织识别、夹闭、切割及工具更换等操作。在所有8次独立手术测试中,尽管操作时间略长于人类医生,但机器人达到了惊人的100%执行准确率。
尤为令人印象深刻的是,机器人在每次手术中平均会进行6次自我校正,如同经验丰富的外科医生在感觉下刀角度不当时,会主动调整操作策略。这种自我修正能力展现了其高度智能化的决策能力。
04 双层AI大脑:规划与执行的完美协同
SRT-H机器人运作依赖于一个双层级的AI大脑架构。高层大脑负责“规划”,将复杂手术步骤分解为以自然语言呈现的指令序列。低层大脑则专注于严格执行这些指令,将其转化为具体的物理动作。
这种分工模仿了人类专家的决策过程:高级外科医生会先制定手术方案,再由手部执行精细操作。自然语言接口使人类医生能够更直观地与机器人交流,指导其调整手术策略。
机器人通过安装在机械臂上的摄像头感知手术环境,能够识别不同的组织类型并相应调整操作力度和方式,避免对周围组织造成不必要的损伤。
05 市场背景:国产手术机器人的崛起
在全球手术机器人市场,美国直觉外科公司的“达芬奇”系统长期占据主导地位,一度占据约60%的市场份额。但其高昂的价格(单台约3000万元人民币)限制了普及范围。
近年来,中国本土企业正从技术研发、临床应用到商业模式全面突围。去年12月,成都博恩思医学机器人有限公司研发的手术机器人完成了全球第100例注册临床手术,价格仅为“达芬奇”的三分之一左右。
2025年9月,国产手术机器人国际化取得重大突破。微创机器人集团的图迈单孔腔镜手术机器人与图迈多孔腔镜手术机器人在克利夫兰诊所阿布扎比分院实现商业化装机,首次进入全球顶尖医疗机构。
06 应用前景与挑战:从实验室到临床的路径
尽管SRT-H机器人在实验中表现卓越,研究人员承认其仍面临多项挑战。当前测试仅在死亡的生物体上进行,而活体手术需应对出血、呼吸影响、异常解剖结构等复杂情况。
技术层面,现有摄像头体积仍较大,难以进入某些位置观察,且部分器械更换仍需人工辅助。此外,AI在遇到异常情况时可能存在“自作主张”的风险,需要更完善的报警系统确保安全。
然而,自主手术机器人的前景广阔。它有望解决全球外科医生分布不均的问题,使高水平医疗资源向偏远地区普及。未来,自主手术机器人可能突破人力和空间限制,为更多人提供顶级外科服务。
自主手术机器人的发展犹如一场精密的外科手术,需要逐步剥离技术障碍,精准连接创新节点。SRT-H机器人的突破只是一个开始,随着技术不断成熟,全自主手术机器人有望重塑医疗格局,让顶级外科服务如电力般普及每个角落。
