AI開刀時代!機器人首度「自主執刀」準確率100% 臺灣留美博士生也參與

國際中心/綜合報導

人工智慧技術再突破!美國約翰霍普金斯大學(Johns Hopkins University)研究團隊近日宣佈,一款實驗性AI手術機器人「SRT-H」成功自主完成膽囊切除手術的關鍵階段,整體準確率高達100%,更重要的是,它能在手術過程中獨立做出判斷並因應突發情況,被視爲邁向AI自主開刀時代的重要里程碑,且來自臺灣的博士生陳若桐(Juo-Tung Chen)也參與了這項研究。

根據《獨立報》、《路透社》報導,目前常見的手術機器人,如達文西手術系統(da Vinci Surgical System),雖已廣泛應用於全球逾1200萬例手術,但仍須由醫師全程遠端操控。

相比之下,SRT-H則具備自主決策能力,能在手術現場即時做出判斷,不再依賴人類指令。

這項研究刊登於《Science Robotics》期刊,研究團隊指出,SRT-H透過「語言引導模仿學習」(language-guided imitation learning)架構進行訓練,觀察大量外科醫師替豬隻屍體進行膽囊手術的影片,學習如夾取、止血、剪切等手術動作。

這套系統使用與 ChatGPT 相同的機器學習架構,具備即時適應病患體內解剖結構、並自我修正的能力。研究團隊還設計讓它能理解語音指令,例如「夾住膽囊的頂部」、「把左手臂稍微往左移」,而且能從這些互動中不斷學習與優化。

▲實驗性AI手術機器人SRT-H自主執行膽囊手術。(圖/取自Johns Hopkins University)

SRT-H隨後在八組移除後的豬膽囊與肝臟樣本上進行測試,過程中須從肝臟中分離膽囊,不僅要使用各種手術工具,還得即時判斷並應對器官外觀與解剖構造的差異,模擬人類手術的真實情境。

研究主持人、機械工程副教授克里格(Axel Krieger)指出,「這項突破就像是讓一臺自駕車不再只能走設定好的路,而是能在任何路況下自主導航、隨機應變。」他強調,「我們正從只能執行任務的機器人,邁向真正理解手術流程的AI系統。」

來自臺灣的約翰霍普金斯大學博士班二年級學生陳若桐,也參與了這項研究,而研究共同作者Ji Woong Kim表示,這次成果大幅突破現有技術限制,「證明AI模型可以達到足夠可靠的自主手術能力,這在過去被視爲遙不可及,如今已是可行的現實。」

雖然SRT-H完成手術的時間仍略長於人類外科醫師,但整體成果已可媲美專業醫師,研究團隊下一步將擴大訓練範圍,嘗試應用於更多類型手術。

本研究由美國健康高級研究計劃署(ARPA-H)、國家科學基金會(NSF)與國家衛生研究院(NIH)共同資助。研究團隊也計劃未來將SRT-H擴展應用至更多手術類型,讓「AI開刀醫生」不再只是科幻情節。

根據Baird分析師雷斯科特(David Rescott)估算,2024年全球將有約270萬例機器人手術,市場規模逼近100億美元(約新臺幣3250億元)。研究團隊也期待,未來這類自主手術機器人能在偏鄉地區發揮所長,彌補外科醫師人力短缺、降低人爲失誤,提供穩定且高品質的醫療照護。

英國皇家外科醫學院(RCS England)專家亞辛(Nuha Yassin)也對此表達關注,並強調未來人類試驗的安全性纔是關鍵,「我們支持機器人手術的發展,但不能犧牲病患安全,還需加強數位醫療的教育與落地訓練,確保每位病患都能公平、安全地受惠。」