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智慧醫療手術4.0 從定位邁入數據警示

達文西機器人與AI輔助,有助提升手術精準度。法新社

智慧手術進展從過往的開腹手術,一直到近期的微創手術,以及未來可預見的人工智慧(AI)輔助精準手術,一路走來,大幅提升病人的復原成效、手術安全、降低醫師的感染風險,同時也讓醫療機構變成人類健康、醫療、照護的核心角色。從手術1.0到手術4.0,創新與科技扮演著重要的角色,然而,每個階段的跳躍,在當時人看起來都可能具有破壞性且不穩定的風險。

1.0到2.0 從戰地開腹與病灶移除進入電熱能運用

工業發展從蒸汽機、電力化、電腦化、AIoT和大數據逐步發展到工業4.0,醫療外科手術也是,法國史特拉斯堡大學(UDS)醫院消化道與內分泌外科醫師暨醫學教授Bernard Dallemagne分析,未來手術4.0將會有更多科技軟硬體的輔助。

手術1.0是以「移除與修復受損部位」為主,像是開腹等大傷口的手術,主要目標是把組織從身體切除,同時也會結合基礎生理組織影像的人工判別與團隊執行;手術2.0則是聚焦「手術侵入性的極小化」。比方說透過內視鏡,手術時醫師就可以從人體體腔內部來檢視病灶,同時也已有了跨科醫師合作的場景、共同會診與執刀。同時藉由用電能、熱能等外部力量來切除病灶和組織,進而降低手術對於身體的創傷。

3.0 更多精準定位與術前規劃

進入到手術3.0的世界,已開始有了機器手臂、術中引導、即時資訊、個人化的手術等特色。個人化部分,包括醫療團隊能夠聚精會神於單一病人身上,像是術前預先斷層掃描(CT)、術前先行定位患部,細膩化瞭解病人內部臟器大小與病灶分布,能夠降低醫療時的不必要傷害。又或者藉由達文西機器手臂來開刀與縫合。

不過,過往開腹手術的訓練,讓醫師能夠快速縫合傷口,轉換成透過機器手臂,開刀與縫合速度必須經過不斷訓練,才能加速,也就是說,即便在某些科別的病灶應用上,運用機器手臂對病人術後能提供良好的效果,然而,不同微創手術技術,對醫師而言還是有一定的學習曲線和門檻,需要持續進修。

4.0 前置作業、醫療AI、大數據等整合更關鍵

各界眾所矚目的未來手術4.0,整合醫療產業的數位轉型和革命,包括醫療物聯網、醫療大數據、5G醫療應用、更多自治治理概念、AI等科技,不斷增強醫療團隊的診斷能力與速度,進而提升病人體驗與多元的治療方法選擇。為了讓上述科技得以落實,必須挖掘且有系統地透過分析平台決定要使用哪些數據,像是行政數據、臨床數據、生物數據、醫學影像、生物標記等。

以AI來說,有了AI輔助的內視鏡,能夠協助醫師在動態醫療影像當中,偵測與定位腫瘤位置、大小、種類,同時間,如果手術過程中,即將要切除不該切除的部分,或是手術超出術前規劃範圍,AI系統也能提醒與警示醫師以及合作團隊。

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蔡騰輝

DIGITIMES電子時報智慧醫療主編蔡騰輝Mark Tsai
專注研究智慧醫療產品技術服務導入場域時,所遇到的困難癥結與如何克服要點。
精通中英德語,熱愛挑戰與Swing Dance。
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