机器人在医疗应用上的现状和发展前景

　　机器人是在解决人类社会生产力问题

　　最近两年关于机器人的讨论非常热烈，其中一个比较激烈的观点是人工智能或者机器人是人类在自掘坟墓，这方面，霍金多次强调了类似的观点。不过，从我个人的角度而言，我们研发机器人的目的，是为了什么？我们希望机器人能够聪明一点，灵巧一点，安全一点，归底结底是希望机器人能够弥补人类或者个人在某些领域的不足，帮助人类在某些不方便到达的区域工作，放大在未来 10年、20年，甚至30年、50年以后，机器人其实是在解决人类社会生产力问题。

　　

　　人工智能的标志不是知识而是想象力

　　某些时候，大家会纠结一个问题，什么是智能机器人，到底什么是智能？其实在28年前，我在学医的时候，就一直在思考这个问题，我在医学院最后实习的半年，在精神病总院待了半年，有人说人类区别于动物，或者人类智慧的特点是语言，当你观察精神病人会发现精神病人经常滔滔不绝，但通常缺乏逻辑性。智能的东西不管是学习还是深度学习，你能告诉我，能不能有逻辑性。包括最近《Science》发表的一篇文章提到，机器人可以通过视觉学习识别和定位菠萝，但是如果你在菠萝中再加入一些其他事物，比如菠萝饭，酸奶中放入菠萝，面包中夹片菠萝，人工智能能分辨认识总结吗？但如果你问五岁的小孩这几样东西有什么共同的地方，他会强调都有菠萝或者菠萝味。因此我认为智能的标志不是知识，而是想象力。

　　关于医用机器人、Robot和Humanoid

　　关于医用机器人，很多时候会涉及到一个问题，到底是医疗还是医用。我认为医疗是非常严格的一个科学过程或者实践过程，医用有的时候要求则可以稍微低一点，所以我把医用定义为必须实用，必须可用，而且可负担。比如英国有一个护理机器人，27万英镑，那还不如雇个人更实惠。

　　关于Robot和Humanoid，我认为Robot是一个智能机器或者装置，在自控程序下执行工作， Humanoid是人形机器，似有双眼，可直立行走。目前日本，包括国内有许多企业和研发机构在做这方面的研究。

　　关于智能机器人领域

　　整个智能机器人的研发和产业领域，个人归纳为四个方面：工业及制造业、教育与娱乐业、医疗与大健康产业、军事与航空航天工业。医疗与大健康领域机器人是融合了当代前沿科技和成熟产品，包括人工智能、计算机模拟、传感器、移动通讯和互联网+等，是引领21世纪医疗、养老与康复等产业前景最前沿的技术和产品。

　　关于医用机器人与医生的关系

　　个人认为，智能医用机器人不是为了取代医生，更不是为了颠覆医疗，而是为了补充医疗和健康专业人员的短缺，最终目的是为了提高医疗服务质量。

　　关于医用机器人的分类

　　个人归纳为五类，分别是：

　　1）远程医疗机器人；

　　2）护理及康复机器人；

　　3）智能假肢及“器官”机器人；

　　4）微创外科手术机器人；

　　5）特种功能的微型机器人，也称为软体机器人（Soft Robots）；

　　从投资的角度，就规模和市场而言，我认为在中国前两者要远远大于后三者。

　　关于远程医疗机器人

　　远程医疗机器人，我个人认为应具有以下的特点：

　　第一、可移动、简易操作、功能专业化；

　　第二、可以实现远程医疗服务，具有可用性、实用性、可负担；

　　第三、大家比较忽视的一点——智能化，包括远程遥控，可以兼容各种APP，可以学习反馈，云存储。目前我手上的手机可以在国内实现对36台机器人的控制。

　　

　　从端而言，就是从PC端到手机端再到智能机器人终端的转移，最早的时候，我们都是通过计算机网络来进行远程医疗，但有个问题，就是你不能离开他，没有办法持续进行个性化的健康咨询，无法实现医患的“实景”交流。智能手机出现后，我们可以通过智能手机来进行问诊，但是手机并不是仅仅用来诊疗的，而且存储能力也有限，还存在其他不足。于是我们希望有独立终端来进行类似的操作，于是有了远程医疗机器人，并且部分研发人员希望加入测血压、血糖、血氧的功能，实际上很多东西都可以加上，但是有没有必要，做之前得想清楚，比如汽车，一定是有它的特色，但是不是所有的汽车都要把所有的东西全放进去。

　　举个例子，目前，上文展示这种远程医疗机器人在国外、北京、上海已经开始实践，其解决了医生现实中遇到的一些实际问题，比如可以协助医护人员进行远程交流，帮助医生实现患者的个性化咨询，解决医生和患者的“实景”交流问题。

　　

　　这是上海社区的一个案例。我是拿手机实拍的，老病号糖尿病血脂高了，怎么办，药怎么改，常规手段是患者转诊上去到上面看内分泌科的专科医生，但是真正转上去以后，上面的主任说这种病你转上来干吗，我告诉你怎么回事，把药换了就行。所以这就是一个远程咨询，首先上面的主任跟患者进行交流，什么情况，以后要注意什么，然后跟全科医生讲，该用什么药，三方5分钟之内就可以把问题解决。这一方面实现了社区医生的学习，另一方面也省去了患者转诊带来的诸多不便，如果这种方式可以推而广之，全国实现，可以节省三甲医院大量的医疗资源。

　　

　　再举一个例子，比如康复护理机器人中有一类叫外骨骼可穿戴机器人。中国每年有300万人中风，这时候遇到一个问题，如果要到医院去做康复理疗，每个人至少要带一个家属，但通过这样的外骨骼可穿戴机器人，就可以实现自理，对于残疾人而言，依然适用。

　　再比如护理机器人，可能有人会想到陪老年人聊天、情感看护、喂饭等，但其实目前一些护理机器人功能很单一，但却很好的解决了实际问题，比如病人移动、老年人起夜去洗手间等。日本松下曾做过一个市场调研，未来五年，该类型的机器人市场规模将会扩大十倍。

　　关于达芬奇手术机器人

　　

　　目前，达芬奇手术机器人已经发展到了第四代，被认为是最成功的典范，相比第三代，第四代达芬奇手术机器人除了操作软件等方面进行了改进，安全性也更好。国内也有很多企业准备进行这块的研发。但我认为不需要做，或者说是过时的，因为第六代、第七代机器人不是这样的，具体原因如下：

　　第一、达芬奇手术机器人功能太多，可以满足妇产科、泌尿外科、普外科等多个科室的手术，但如果一个医院只购置一台，那么到底哪个科室先用，谁用，可能就会出现很多问题。

　　第二、因为功能太多，相应的造价就很贵。目前国内大概是2000多万人民币，美国大概是200万美元左右，还有维持费，17万美元，大概100万人民币/年。

　　第三、达芬奇公司可以通过其手术机器人和3D模拟机不断获得最新医生的操作数据和问题，并实现改进，作为后来者很难跟上其研发的脚步。

　　这就提示我们首先要解决差异性。我认为微创手术的差异性是专科化、专项化，甚至专手术。骨科做什么，神经外科做什么，普外科、妇产科以及泌尿外科做什么，所有都可以单独做，可以单独设置一个专门的手术中心来解决相应的问题。将来的趋势，真正微创外科手术机器人应该是分拆式的，而不是结合在一起，因为原理是相同，都是建立在一个平台上的，只需要满足单独的功能即可，这样手术机器人的价格就也可以降下来，病人的看病成本也可以降下来。

　　未来的微创手术机器人应该是功能分明，突出细分化应用，按照手术流程可大到机体外科手术、小到简单伤口缝合，将突破达芬奇机器人垄断的局面，包括蛇形单臂机器人、手术定位和导航机器人、直到更强大的人工智能DIY医用机器人平台和智能化OR系统。

　　关于3D模拟机

　　对于医生而言，微创手术机器人最大的问题是学习和掌握熟练的操作，这就必不可少的需要进行3D模拟训练，正如飞行员在真正上飞机之前要进行模拟飞行训练。

　　

　　3D模拟机应可以实现老师手术录制的转化，当老师做完一台手术后，其录制视频可以通过转化成为3D模拟机的一个课件，教程，学生可以通过比对模拟来实现有针对性的指导和提高。同时通过模拟机，我们可以收集医生在实践中可能犯的错误，从而实现改进。

　　关于特种功能微型机器人

　　

　　一个方向是诊断机器人，比如做直肠活检，目前的方法夹子夹在上面是很不舒服的，但通过微型机器人却可以减轻或取代这样的痛苦。

　　医用机器人发展的障碍

　　有些人认为机器人发展的障碍是传感器问题，智能问题，我认为以下两个问题如果无法解决，机器人产业也无法发展起来。

　　第一是无线通讯技术，目前我们用的是WiFi，其传输速度和稳定性无法解决医疗过程中的实际需求，一种方案是借助照明光源打造LiFi，只要有灯光就可以，网络上传下载速度可以达到1GB/秒，这应该有可能弥补和解决机器人的动力源和网络问题。

　　第二个技术是全谱相机，机器人可以借助它实现可见光、红外线到紫外线全光谱视觉的覆盖。

　　3米之外即远程

　　

　　这是去年西非埃博拉，家属不幸被传染，小孩被医疗隔离，通过远程医疗机器人可以减少医护人员被感染和死亡的风险。再比如，今年在北京传染病医院的观察室也使用了这样的机器人。