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機器人為你動手術的時代來臨

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  1. 或許在不遠的未來,全世界人類將「平等」地接受由AI與機器人提供的醫療。人類發明「達文西」等儀器協助外科醫師進行手術,越來越聰明的AI透過影片檔案自動學習,將會展現出比人類醫師更穩定且不會勞累的技術。
  2. 2024年11月,在慕尼黑召開的「機器人學習研討會」上,來自約翰霍普金斯大學與史丹佛大學的研究人員,展示「當AI學會操作達文西手術系統」的成果。透過觀察示範影片,AI機器人學習操作手術針頭、小心提起人類組織、縫合傷口。
  3. 華盛頓郵報近日寫了一篇較深入的報導,所以我搜尋一些相關資訊,整理一下。
  4. 以前,人類要教會機器人動手術,必須設計每一個動作、寫程式編碼,非常繁瑣、耗費高階外科醫師以及工程師的大量腦力。現在,AI可以透過看影片自我學習。
  5. 研究團隊說:「這套模型的學習能力非常強,甚至能學習我們沒有教過它的事情。例如,針頭意外掉了,它會自動撿起,並繼續操作。」
  6. 一般人類跟ChatGPT這類AI互動,主要是靠文字跟語言。而這套醫療學習系統,是基於「視覺語言模型」。AI能透過觀察、分析影片裡的動作,建立自己的知識系統。
  7. 研究團隊使用輝達的GeForce RTX 4090 GPU、 輝達CUDA-X 函示庫、PyTorch開源機器學習庫,來訓練他們的模型。
  8. 研究團隊用達文西手術系統錄製了約 20 小時的影片,模擬腹腔鏡手術的一些動作,同時記錄了與操作達文西系統夾爪相關的動力學數據。
  9. 然後,這套AI機器人就可以在雞肉、豬肉上進行上述三項外科手術的基本動作。
  10. 如果以後開始以真實的手術影片來訓練AI?如果以後我們讓AI學會解讀電腦斷層與核磁共振影像資訊、完全掌握手術部位解剖學組織學的相關知識?手術檯上AI機器人的角色會越來越吃重。
  11. 而在「真人醫師」部分,美國正面臨外科醫師人力短缺以及醫師年齡老化問題。目前還在執業的美國外科醫師,65歲以上還佔了25%。年輕醫師願意選擇外科的比例下降。
  12. 在台灣,醫療糾紛以及勞累的生活品質,也讓年輕醫師不願意走辛苦的外科,寧可選擇醫美與自費醫療。
  13. AI機器人的發展,或許可緩解外科醫師的過度勞累與人力不足。以後外科醫師負責監看AI機器人動手術,在不順利時才換自己上手,在每天的最後一台刀都還可以維持專注與精神。
  14. 其實這研究團隊在二〇二二年時,就曾經訓練一套模型,讓機器人用內視鏡將豬腸道兩端進行縫合。
  15. 這種「模仿學習」的AI訓練模式,如果你讓它看越多專業手術的影片,它就越能應對臨時突發狀況,也就有可能修補機器人前一個失誤的動作。
  16. 或許未來窮人與富人的差別在於:窮人使用開源的3D列印套件組合成的手術機器人,富人使用昂貴的高精密度機器人。手術成功率可能相差不多,但窮人的手術影像會用來訓練機器人從錯誤中學習。
  17. AI的進展速度遠超過多數人的想像。五年、十年後,醫療機器人很可能會在各醫療院所漸漸普及。「醫師」這角色的定位與訓練過程,也會因為AI帶來天翻地覆的改變吧。




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