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机器人医生如何重塑医疗健康的未来

(图源:Slowlifetrader/stock.adobe.com;图片由AI生成)

发布于2025-09-16

近年来,机器人技术取得了长足发展。随着传感器技术、响应式材料、人机界面(HMI)、人工智能(AI)和先进软件算法的进步,机器人正变得越来越多功能。它们如今呈现出更多样的形态,从机械臂到自主移动机器人(AMR)乃至类人机器人,不一而足。

软硬件技术的突破,使机器人能够更敏锐地感知环境并与之互动,并以更智能的方式应对突发状况。随着具备精密抓取能力的人形机器人等先进设备在各行各业得到应用,医疗健康领域对机器人医生的关注度正日益提升。其关注点包括将机器人作为工具提供常规医疗服务、预测医疗紧急状况、应对灾难以及执行复杂医疗程序。本文将深入探讨这些机器人医生如何逐步融入医疗领域。

全球首家AI医院

2024年,清华大学的研究团队打造了全球首家AI医院——由AI医生和护士组成的医疗团队负责患者的诊断、治疗和监护工作。这些“临床工作人员”由大语言模型(LLM)驱动,具备自主决策能力。目前该医院配备了4名AI护士[1]和42名AI医生,覆盖21个专科领域,每个专科均掌握十余种常见疾病的诊疗方案[2]。该院的AI系统经过训练,可自主完成从初诊开始直至全程护理、临床诊断和后续随访的全流程患者互动。

这家AI医院有两大核心目标:其一是利用从训练数据集中获取专业医学知识的AI医生,提供全天候、经济实惠且便捷的医疗服务;其二则是为进入医疗领域的学生提供虚拟医学培训环境。该医院构建的虚拟环境包含虚拟患者,学生可在其中模拟应对各类医疗场景,提升专业知识和技能水平,从而改善未来对真实患者的诊治效果。

清华大学的AI医院展示了机器人医生如何提升医疗效率并革新医疗服务模式。该院最显著的成就在于优化医疗流程——AI医生可诊断300余种疾病,每日接诊量高达3000人次。更重要的是,该院在实现高接诊量的同时,依然保持了优质的诊疗水平,其诊断准确率在MedQA基准测试中超过93%[3]

自主人形机器人医生和护士

具备先进AI能力的自主人形机器人已不再是科幻概念。2016年,Hanson Robotics推出基于AI的Sophia人形机器人,开启了人形机器人技术的新篇章[4]。得益于自主人形机器人技术的持续进步,AI驱动的人形机器人正逐步进军医疗健康领域。例如,Beomni人形机器人自2022年问世以来,一直致力于为老年人提供医疗护理服务[5]。将AI融入人形机器人,使其行为更具人性化特质,能有效缓解公众对机器诊断治疗的疑虑,助力解决各行业AI应用面临的信任危机。

除了在常规医疗场景中提供协助外,人形机器人还能替代可能面临健康安全风险的人类医生,在危险环境中开展工作。例如在应对高传染性疾病时,人形机器人可以直接治疗患者,避免临床人员发生院内感染,防止疾病在医院内传播。新冠疫情期间,医护人员面临的感染风险始终是阻碍治疗进展的重大问题,而机器人医生不仅能预防未来的类似危机,还能应对更加局部的疫情以及高传染性疾病患者[6]

抢险救灾机器人医生

所以,人形机器人非常适合在医院和临床环境中治疗患者,但还有更多基于车辆的机器人医生,它们可以在抢险救灾场景中发挥重要作用。英国谢菲尔德大学近期研发了一种新型移动机器人平台,融合了无人地面车辆(UGV)的机动能力与虚拟现实(VR)技术,使医护人员能够在安全距离外远程评估危险环境中的伤亡严重程度,并实施远程分诊,从而确保医护人员的人身安全。

这款UGV机器人配备两条机械臂,可远程操作医疗器械,在现场对伤员和患者进行初步评估,包括检测心率、体温和血压,甚至还能使用自动注射器实施镇痛治疗以及开展腹部触诊。所有实时数据均回传至操作员端,使医护人员能据此制定医疗方案。这款抢险救灾机器人医生的下一阶段目标,是进一步升级技术,使之成为综合性的大型医疗急救平台,并且能快速部署到伤亡人数众多的灾区[7]

居家机器人医生

与此同时,居家机器人医生也正在成为一种新兴医疗应用。自新冠疫情以来,远程医疗正日益普及,而台北大学研发的新型机器人则能在患者家中自主完成检查与诊断。这款机器人医生配备视觉识别系统,当患者靠近时会自动启动诊断程序,并在诊断前调取患者的医疗数据,然后结合其通过与医疗专业人员协同训练获得的专业知识进行综合评估。

这款机器人的机械臂内置心脏传感器和体温计,在开始体检时会伸出。除了直接提供建议并将诊断结果存储至云端供临床医生查阅外,这款机器人医生还能通过远程医疗通信与医院的人类医生协同工作,以便医生协助进行进一步诊断。

除了常规健康检查外,这款家用机器人医生还经过了专门训练,能在患者出现不明疱疹或皮肤病变时进行皮肤检查。这些家用机器人医生提供的高效医疗服务,能让患者免于在医院或诊所长时间排队[8]

机器人辅助手术

除了自主独立的机器人医生外,如今机器人还可以在手术过程中为外科医生提供协助。在机器人辅助手术中,外科医生可以通过控制器和显示屏操控握持手术器械的机械臂。这项技术常用于微创手术,因为它的切口比传统手术更小。外科手术机器人能实现更精准的操作,因为机械臂在体内所占的空间更小,对内部组织和器官的干扰也就更少。外科医生始终保持控制权,内窥镜摄像头与机械臂一同置入切口,确保手术全程视野清晰。

机械臂可以应用在各种大小手术中,包括[9],[10]

  • 阑尾切除术

  • 结肠切除术

  • 癫痫手术

  • 胆囊切除术

  • 胃旁路术

  • 疝修补术

  • 子宫切除术

  • 二尖瓣修复术

  • 胰切除术

  • 脑和脊柱外科手术

  • 心胸外科手术

  • 普外科手术

  • 妇科手术

  • 子宫内膜异位手术

  • 头颈部(经口)手术

  • 泌尿外科手术

结语

近年来,机器人和AI技术发展迅猛,已广泛应用于多种医疗解决方案。尽管医疗健康行业的监管比其他行业更为严格,但现今已有多种机器人医生投入临床应用并产生积极影响。要提升机器人医生的稳健性和多功能性,我们还要许多工作要做,但随着软硬件技术的持续进步,参与日常医疗服务的机器人医生数量必将持续增长。这种增长将为需要定期或紧急医疗服务的人群提供关键支持,尤其是在全球许多医疗体系中,候诊时间和费用持续攀升的背景下。

参考资料

[1]https://med-tech.world/news/china-worlds-first-ai-hospital-milestone-in-healthcare-innovation/

[2]https://med-tech.world/news/chinas-ai-hospital-transforming-healthcare/

[3]https://rysysthtechnologies.com/insights/chinas-breakthrough-ai-agent-hospital

[4]https://www.hansonrobotics.com/sophia/

[5]https://www.beomni.ai/

[6]https://www.frontiersin.org/journals/communication/articles/10.3389/fcomm.2024.1420312/full

[7]https://www.sheffield.ac.uk/news/new-robot-medics-go-where-doctors-cant-developed-university-sheffield-scientists

[8]https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/8520218

[9]https://www.uclahealth.org/medical-services/robotic-surgery/what-robotic-surgery

[10]https://my.clevelandclinic.org/health/treatments/22178-robotic-surgery