随着人工智能技术的不断进步和机器学习算法的快速发展，机器人自主进行外科手术已从科幻走向现实。最近，约翰斯·霍普金斯大学的一支科研团队成功研发并演示了一款名为“层级手术机器人变换器”（SRT-H）的智能系统，该机器人在没有任何人为操控的情况下，完成了一台复杂的胆囊切除手术。此次突破不仅标志着机器人外科领域的重要进步，也为未来智能医疗系统的临床应用奠定了坚实基础。胆囊切除手术是一项精细且复杂的程序，涉及识别各种解剖结构如胆管和动脉，精准夹持并切断组织。之前的手术机器人多依赖预设的路径或标记组织，缺乏灵活应对手术中不可预见情况的能力。然而，SRT-H机器人通过观看数小时约翰斯·霍普金斯外科专家在猪尸体上的手术视频，结合详尽的语言描述进行训练，掌握了完整的手术流程。
这种基于模仿学习的自主系统能够实时识别并适应患者个体解剖差异，甚至在出现意外情况时也能即时调整动作策略，体现了高度的环境感知和决策能力。值得一提的是，该机器人不仅表现出机械操作的精密度，更能像新手医生一样，理解团队成员的口头指令，实现“人机协作”。例如，手术过程中，团队成员可以口头指示“夹住胆囊头部”或“将左臂稍向左移动”，机器人则能迅速且准确地执行并从指令中学习。这种交互式反馈机制极大提升了机器人的灵活性和适应性。此次手术的成功在多次实验中表现稳定，机器人对不同解剖条件保持高效操作，面对被添加的血样染料改变视觉信息等突发状况，依旧能够精准完成各环节。虽然执行时间相比人类外科医生稍长，但完成质量可媲美资深专家，显示出其技术成熟度和潜力。
约翰斯·霍普金斯的机器人技术专家Axel Krieger指出，SRT-H机器人实现了从单一任务执行向全面理解手术过程的飞跃。与之前他领导研发的“智能组织自主机器人”相比，新系统不再需要标记组织或受限于严格的手术计划，而是具备全面导航复杂环境的能力，可视为外科机器人的质的跃升。研究团队表示，此次突破打破了机器人自主手术领域的多项技术瓶颈，证明了基于最新人工智能模型的机器人能够达到临床级别的安全性和性能，为未来实现真正临床应用的完全自主手术机器人铺路。此外，机器学习架构灵感来源于生成式预训练模型，如驱动ChatGPT的技术，实现了手术机器人智能理解与决策的潜力。未来研究将聚焦于扩展机器人手术技能至多种外科操作，提升整体自主性，甚至实现整台手术的无人操控执行。此次项目获得联邦高级研究项目局健康部门（ARPA-H）、国家科学基金会及国家卫生研究院等机构支持，凝聚了多学科专家的智慧与努力。
该研发不仅对医疗机器人领域意义重大，还推动了人工智能在医疗健康产业的深度融合，或将从根本上改变传统外科实践模式，减轻医护人员负担，提高手术安全性与精准性。基于模仿学习的训练方法结合语言条件反馈，赋予机器人类似人类学习和应变能力，成为医疗机器人技术发展的新方向。毫无疑问，智能机器人自主手术的实现，将有效应对世界范围内医务人员短缺问题，提升医疗资源利用效率，助力偏远地区医疗服务水平跃升。随着技术持续突破和临床验证不断深化，未来我们或将迎来机器人与人类并肩作战，共同缔造安全、高效、智能医疗新时代。
