<p>隨著各種劃時代的技術突破，醫療領域中的手術機器人能執行的工作越來越複雜，也成為醫師的得力工具。而現在由於人工智慧（Artificial Intelligence, AI）的演算法和影像技術的進步，我們可以開始想像有一天 AI 手術機器人擁有自主開刀的能力，這時進到手術房的患者，將可能是由外科醫師與 AI 手術機器人同時執刀進行治療。</p>
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<h2><span style="font-size: 20px;"><strong>改變中的外科手術：AI 在醫療領域的多元應用</strong></span></h2>
<p>醫療領域中的科技不斷演進，其中最引人注目的創新技術之一，應屬高度精密手術機器人——達文西手術系統，這項手術系統推出目的在於提升手術準確性和治療效果。2000 年時，美國食品藥物管理局正式核准這套名為「達文西手術系統」（da Vinci® Surgical System）的手術機器人上市。初登場的達文西系統，在當時來說是進化的微創手術，而後續經過不斷改良與技術融匯，到現在結合 AI，使手術成效再次向上提升。</p>
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<p>目前，達文西手術系統已廣泛應用在許多醫療機構，約有 3 千多套達文西機器人手術系統建置在全球的醫院中，而臺灣就擁有 40 套以上，這樣的建置密度在亞洲高居首位。這套手術系統除了有穩定度、精密度都極高的機械手臂，另一項傲人處在於可擷取手術區域超高解析度的即時影像，同時搭載了 AI 視覺辨識技術，透過各種技術與演算法，讓機器自動辨識影像中的特定對象或模式，與過去的大數據進行比對分析，建立清晰的手術地圖，提供治療所需的寶貴參考資訊，在分秒必爭的手術臺上，協助醫師提高執行手術的準確性並縮短手術時間，這對於需要接受手術治療的患者來說，便是醫療「品質」的提升。</p>
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<div class="jsx-3968805167 relative overflow-hidden"><img decoding="async" class="jsx-3968805167" src="https://www.charmingscitech.nat.gov.tw/backend/wp-content/uploads/2023/09/8-1_670x460.jpg" /></p>
<div class="jsx-3968805167 absolute w-full left-0 bottom-0 p-4 text-white text-[13px]" style="background: rgba(0, 0, 0, 0.66); display: block; line-height: normal;">機器手臂的手術系統已越來越多且頻繁。</div>
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<h2><span style="font-size: 20px;"><strong>AI 機器人手術不是取代人，而是助人「多」臂之力</strong></span></h2>
<p>在配有 AI 機器人手術系統的醫院裡，執刀醫師將乘坐在駕駛艙中，操作多個機器手臂進行手術。這樣的現代醫學演進，讓人對科技的進步驚嘆不已。這些系統不僅協助醫師動刀，還提供更高精度和更安全的操作。然而，你或許會問：「這些機器人真的可以替代醫師嗎？」。當然不是！手術的核心角色仍然是人，醫師擁有專業知識和豐富經驗，是極其寶貴且無法取代的，所以 AI 手術系統並非要取代人，而是作為醫師的強大助手之一。這些機器人透過複雜的算法和機器學習能力，能夠分析龐大的醫學資料庫，提供參考建議給醫師。</p>
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<p>服務於臺北榮民總醫院神經醫學中心神經外科的楊懷哲醫師，便使用手術機器人提高手術效率。臨床上治療巴金森氏症、顫抖症等不同適應症的手術方法之一是「深層腦部電極刺激手術」（Deep Brain Stimulation），此手術方法需要在病患的腦部中植入細長的電極導線，並藉著輸入電流來調控腦內不正常的活動，使其恢復較正常狀態。</p>
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<p>楊懷哲醫師說，隨著植入電極數量增加，以及遇到很難進入的手術角度時，手術時間將會拉長許多。此時，擁有影像辨識與手術導航系統的手術機器人就能展現其價值。透過機器人突破空間限制與導航的輔助，原本需執行一天的手術，將可能縮短到一個早上就能結束，這不僅對接受治療的病患非常有利，對於減輕醫師體力負荷也非常有幫助。</p>
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<p>同時，楊懷哲醫師也分享，現今 AI 在醫療應用仍以影像判讀為主，能夠自主執行手術的機器人，可以是一個夢想，也值得開發，但因為醫療涉及生命，所以必須更小心，即使只是 1％ 的失誤率，也是不可接受的重大缺失。</p>
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<div class="jsx-3968805167 relative overflow-hidden"><img decoding="async" class="jsx-3968805167" src="https://www.charmingscitech.nat.gov.tw/backend/wp-content/uploads/2023/09/8-2_670x460.jpg" /></p>
<div class="jsx-3968805167 absolute w-full left-0 bottom-0 p-4 text-white text-[13px]" style="background: rgba(0, 0, 0, 0.66); display: block; line-height: normal;">乘坐在手術機器人駕駛艙為病患開刀的醫師與手術團隊。</div>
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<h2><span style="font-size: 20px;"><strong>AI 助力偵測潛在大腸癌：揪出腸道危機</strong></span></h2>
<p>除了在手術系統上有所助益，AI 在醫療領域的檢測與診斷上也扮演著重要的角色，例如在心電圖分析、病理學檢驗等領域，都有新的應用技術持續發表，顯示 AI 在醫療檢測領域的應用前景極具潛力。其中一個令人矚目的先進應用技術來自臺灣的科技企業，該企業推出「人工智慧內視鏡病灶輔助系統」，並已導入多所醫療機構，成為醫師一項有效率的輔助工具。</p>
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<p>以臺灣近 15 年來蟬聯十大癌症之首的「大腸癌」為例，為了揪出潛「腸」的危機，民眾通常要接受 2 個步驟的檢查項目，第一步是定期做「糞便潛血檢查」，若發現異常，就需接受第二步「大腸鏡檢查」檢測腸內狀態、息肉等，而結合 AI 技術的內視鏡軟體系統，就是醫師檢測和評估的利器。透過這個系統，醫師可以快速獲得病灶的特徵，進而藉由數據庫輔助，得出可靠的診斷結果。這就是 AI 的關鍵優勢所在：它就像是一位不倦怠的助手，隨時保有快速、準確的能力，使疾病檢測更有效率，讓每一位患者都能享有更高品質的醫療保健。</p>
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<p>秀傳紀念醫院李佩淵名譽院長補充說明，這樣的醫學影像辨識系統可以幫助經驗尚淺的醫師診斷；對於經驗豐富的資深醫師來說，則是一套可以提醒醫師遵循原先手術規劃的系統。</p>
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<h2><span style="font-size: 20px;"><strong>手術後的「病人體驗回饋」</strong></span></h2>
<p>論及這麼多機器人輔助手術的優勢，那能舉出實際的證據嗎？根據英國謝菲爾德教學醫院（Sheffield Teaching Hospital）婦科癌症學科針對患者對機器人輔助手術滿意度的研究，結果顯示超過 91％ 的患者支持以機器人手臂輔助手術作為治療方式，該研究同時提到機器人輔助手術的優點之一是縮短住院的平均時間。</p>
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<p>臺灣一項研究結果也驗證了機器人輔助手術確實可以減少住院時間。這個研究比較了在臺灣接受攝護腺根除手術（Open Radical Prostatectomy）、腹腔鏡根除性攝護腺切除手術（Laparoscopic Radical Prostatectomy）以及機器手臂攝護腺根除手術（Robotic Radical Prostatectomy Surgery）三類病患的手術情況，結果顯示接受機器手臂輔助手術的病患，不僅住院時間較短、輸血風險也最低，而這也是手術機器人具較低侵入性、高精確度等優點所帶來的好處。概括來說，機器人手臂輔助手術帶來的優異成果和病人術後的正向回饋，再次驗證機器人手術在醫療領域的方便性與重要性。</p>
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<h2><strong><span style="font-size: 20px;">未來的醫療趨勢與可能樣貌</span></strong></h2>
<p>李佩淵名譽院長也向我們分享，骨科亦有機器手臂、導航系統等來協助手術治療。如同達文西系統，初發展時稱為「電腦輔助手術系統」，後來陸續加入 AR 與 MR，近來更賦予 AI 功能。但院長也坦言，AI 仍處在驗證概念階段，骨科機器人仍然需要人為操縱，由醫師在術前規劃、決策、向機器下指示，才能在手術過程中由機器輔助，這與想像中可以自主運作的醫療機器人仍有一段差距。</p>
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<p>不過李佩淵名譽院長也指出，或許在未來，我們得以克服各種技術、倫理障礙時，終能研發出一種可以在手術當下發出警報，提醒醫師手術有潛在風險或背離手術規劃，甚至能於術中規劃、提供即時建議的 AI 手術機器人。而如同院長所說，這樣的機器人已經有了初步進展，美國約翰霍普金斯大學的研究人員開發了「智慧組織機器人」（Smart Tissue Autonomous Robot, STAR）的自主醫療機器人。STAR 可以沒有外科醫師的指示與操縱下，在研究動物體內進行腹腔鏡手術，並將其腸道兩端重新縫合連接，立下以自主醫療機器人進行手術的里程碑。</p>
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<p>隨著機器人手術系統在全球使用的趨勢增長，對外科醫師來說將成為一項必學的技術。若想充分善用 AI 手術系統的高度精確性，勢必得付出努力學習。就像超級英雄要掌握自身的超能力，醫師也需要掌握 AI 手術系統的操作技巧，才能確保他們能夠充分利用這項技術，並且與時俱進。此外，機器人手術需要團隊合作才能執行，因此醫療團隊中的所有成員（例如護理師）也必須接受相關的教育訓練。透過適當的訓練，整個醫療團隊才能充分運用 AI 手術系統的優勢，提高手術的準確性和效率，同時減少手術風險，使患者獲得更好的治療效果。當然，也要向參與相關訓練的醫療人員致敬，因為他們孜孜不倦地工作與學習，才讓我們擁有更完善的醫療品質。</p>
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<div class="jsx-3968805167 relative overflow-hidden"><img decoding="async" class="jsx-3968805167" src="https://www.charmingscitech.nat.gov.tw/backend/wp-content/uploads/2023/09/8-3_670x460.jpg" /></p>
<div class="jsx-3968805167 absolute w-full left-0 bottom-0 p-4 text-white text-[13px]" style="background: rgba(0, 0, 0, 0.66); display: block; line-height: normal;">未來的醫療，不僅有更立體清晰的影像，也可能有自主運作的醫療機器人。</div>
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<h2><span style="font-size: 20px;"><strong>更全面的智慧醫療</strong></span></h2>
<p>我們正處於資訊及通訊科技技術蓬勃發展的世代，智慧醫療的架構逐漸清晰。根據 <span data-component="tippy" data-content="此研究論文發表時，為武漢協和醫院骨科部醫師">Shuo Tian</span> 提出的論述，智慧醫療不單是技術上的進步，而是一個多元面向、多層次的演變。要建構出智慧醫療，除了核心的醫療體系、現代生物技術之外，更包含了物聯網、行動網路、雲端運算、大數據、5G、微電子以及 AI 等技術。而近年的熱門發展領域「深度學習」也受惠於 AI 的發展，展現出今非昔比的效能。未來的醫療領域，包括照護、檢查、用藥、預防、手術等諸多範疇，都將因為 AI 技術的推動，出現更多驚喜和改變，而我們正好是這一場醫療變革的見證者，有機會體驗 AI 帶來的創新突破，見證 AI 如何為 人類的健康福祉帶來無限可能。</p>
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<p>（客座總編輯｜國立陽明交通大學數位醫學暨智慧醫療推動中心 楊智傑主任；研究顧問團隊｜秀傳紀念醫院 李佩淵名譽院長、臺北榮民總醫院神經醫學中心神經外科 楊懷哲醫師；責任編輯｜曹盛威、劉品萱）</p>
