《中国工程科学》2023年第5期发表《人工智能与机器人辅助医学发展研究》一文中，围绕AI与机器人辅助医学体系化发展目标，提出了未来医学人工智能的4大重点发展方向1，以期为AI与机器人辅助医学的技术探索、应用研究、产业升级等提供参考。
方向一：具有差异化、小型化、智能化特征的手术机器人
种类多样化的发展。我国人口数量居世界第一，由于常见疾病种类繁多，所以对各专项领域的手术机器人需求巨大。目前国产手术机器人适应的术中治疗范围不够全面，随着手术机器人技术的发展，以及外科医生的培训及患者的接受程度提高，机器人辅助的手术将越来越多样化。医保制度的发展将降低患者支付负担，将提高医患双方对手术机器人的接纳度，更多的手术机器人临床应用也将成为必然趋势2。
小型化是手术机器人更好发挥其特点与优势的关键方面，将扩大手术机器人的应用场景、综合性地降低手术机器人的使用成本，因而成为未来发展的主要方向之一。
智能化是手术机器人技术发展的核心，将进一步提高自主手术机器人的工作效率、一致性和安全性。目前，已有多款智能化手术机器人涌现。例如，纳通单髁置换机器人可融合人机协同的操作理念，配备双动力一体控制，实现全流程磨削护航，兼容多品类假体，开放适配更灵活。
纳通单髁置换机器人
但当前的手术机器人缺乏在动态手术环境中识别和跟踪目标的视觉系统、可执行复杂手术任务的智能算法，主要还是作为医生手、眼功能的延伸。随着AI技术进步，新型手术机器人有望针对特定的疾病与手术方式，实现完全自主的手术操作能力1。
方向二：以人为本的康复和护理机器人
康复和护理机器人为身体不便的患者提供康复训练、行动辅助、日常护理，与人类进行密切的互动。以人为本突出人机互动性和舒适性，以人为本的康复和护理机器人是未来需求的重点、发展的必然趋势。经济发达国家已经将目光投向了机器人，尝试由它们陪伴照顾老人，为老年人世界增添色彩。
例如，澳大利亚珀斯一家养老院采用一款机器人做护工照顾老人。据悉，这款机器人名为“佐拉”，身高57厘米，可以运动、跳舞、读书、讲笑话。此外，它还配有语音合成功能，可识别19种语言，护工可以用平板电脑给机器人输入预先编好的程序，能与老年人进行一对一的交流；日本松下公司的Resyone看护机器人可以从一张床变成一个电动轮椅，能够单独完成多个护理人员的任务；
日本松下公司的Resyone看护机器人
德国莱尔克斯机器人研究院给德国著名的奥古斯汀养老院提供了一种护理机器人，它可以检测老人的健康状况、带领老人去洗手间、抱起老人从床上移入座位，可以从另外一个房间取回一瓶药、记录老人用药记录等[3]。
中国有老龄人口2亿多，其中失能型老人4千万，每年还新增的老年人口1千万，这还不包括失能的残疾人。如果用传统的方式和思维应对这一养老难题，几乎是无解的死棋。把智能硬件、机器人等现代高新技术广泛应用于养老产业，是破解养老难题的重要途径，也是“中国制造2025”在养老领域的价值体现和具体实践。
方向三：多任务、高临场感的辅助远程医疗
结合我国现有5G技术，国产手术机器人已完成远程机器人手术突破。例如，在东方脑血管病大会OCIN2022上，海军军医大学第一附属医院（长海医院）刘建民教授团队在线上线下众多脑血管专家们的见证下，操作深圳爱博合创医疗机器人有限公司的神经介入手术机器人产品，远程控制位于长海医院手术培训中心的手术机器人，成功高效地完成了神经介入手术。
刘建民教授在东方会现场进行远程手术操作
未来，手术机器人结合互联网技术与虚拟现实技术可使主刀医生在远程控制的条件下完成更多繁复的手术，使得身处各地的手术医生之间沟通与协作变得畅行无阻，对于医疗发展贫瘠地区具备有利保障。
不过，辅助远程手术仍缺乏临场感，不利于手术精度的提高，制约着辅助远程手术的发展。采用虚拟现实技术可为远程手术提供更加逼真的场景、更加真实的手术体验。例如，医生使用虚拟现实头盔等设备，可实时感受手术现场气氛，从而增强远程手术的真实性和临场感。机器人手术技术能够实现远程手术操作，但在操作时医生缺乏手感和触觉反馈，无法感受手术现场的实际情况。因此，未来的辅助远程医疗重在开发具有手感和触觉反馈的机器人手术设备，赋予医生远程手术操作时的真实性、紧张感、临场感。
方向四：促进医疗健康创新的医学人工智能
医学AI创新蛋白质结构预测。蛋白质结构预测取决于数据集的质量和数量，而医学AI将侧重蛋白质结构数据集的构建和扩充，如从基因组数据中预测蛋白质结构、从已知蛋白质结构中构建新的蛋白质结构等。医学AI可与其他生物数据（如基因组、转录组、代谢组的数据）结合进行多模态研究，显著提高蛋白质结构预测精度和应用效果。
医学AI创新生物技术研究。深度学习技术将在生物技术研究中发挥重要作用，可应用的研究方向有基因组学中的基因识别、基因变异分析，代谢组学中的代谢通路分析，蛋白质组学中的蛋白质互作网络分析等。AI技术与单细胞技术结合也是重要的研究方向，可挖掘和分析单细胞的数据，深入研究细胞的发育、分化、生长过程，为疾病诊断与治疗提供新的思路和方法。
医学AI创新生物医药研发。通过不断创新和完善的算法与技术，基于AI的药物设计能够提高药物研发的效率和成功率，加快推动新药开发和上市。利用AI技术对大量的临床数据进行分析和挖掘，可为临床试验设计及优化提供支持和指导。AI技术在医学影像诊断、辅助决策方面发挥着越来越重要的作用，支持医生快速且准确地确定诊疗方案。
医学AI创新脑科学研究。在脑科学研究中，应用AI技术开展大规模数据的处理和分析，能够快速进行病因分析、诊断以及制定治疗方案，从而实现精准医疗。AI技术与神经科学、脑机接口技术、脑成像技术等的结合，将促进脑科学研究更高效地创新与突破。
参考文献：
[1] 人工智能与机器人辅助医学发展研究[J].中国工程科学,2023,25(5):43-54.
[2] 石晓飞.国产机器人在医疗手术方面的发展与应用[J].智能制造,2023,(05):55-58.
[3] 周路菡.智能护理科技改变生活[J].新经济导刊, 2017(7):5.DOI:CNKI:SUN:XJYD.0.2017-07-010.
