根据美国医学院协会（AAMC）的预测数据，到2036年，美国外科医生岗位的空缺数量预计将达到19900个。日益严峻的外科医生短缺问题，将与人口老龄化以及农村地区医疗基础设施的日益破败形成叠加效应。

农村社区首当其冲，面临最为严峻的挑战。2010年至2021年期间，共有136家农村医院关闭，截至2019年，60%的非都市县已缺乏足够的外科医疗服务。在此背景下，Proprio公司凭借其机器人技术，正在积极应对这一外科医生短缺问题。

手术机器人技术持续加速发展，相关系统能够以极小的人工干预完成日益复杂的精细任务。例如，约翰·霍普金斯大学和斯坦福大学的研究人员近期通过模仿学习技术展示了机器人在组织操作、持针以及打结等手术任务中的执行能力。

与此同时，加州大学伯克利分校的Ken Goldberg教授与直觉医疗 Intuitive Surgical 的Gary Guthart博士于2024年联合提出了一种“增强灵巧性”方法。该方法通过人工智能驱动的实时辅助叠加技术，帮助外科医生在手术过程中减少误差并提升整体手术效果。

在最近的访谈中，Proprio公司的联合创始人兼首席执行官Gabriel Jones深入阐述了该公司对人工智能在手术室中角色的展望。Proprio公司认为，人工智能应作为增强而非取代人类专业知识的工具，从而在手术过程中发挥关键作用。

2024年9月，该公司宣布，其人工智能驱动的Paradigm平台已成功完成50例手术，标志着该技术在临床应用中取得了重要进展。现将访谈内容整理如下，供读者参考。

1. 公司发展史

提问：您能否简单介绍公司的发展史？

Gabriel Jones：在盖茨基金会工作期间，我参与了多项前沿技术的探讨，其中许多已转化为实际解决方案。在此过程中，我结识了联合创始人Sam Browd博士（儿科神经外科专家）和Joshua Smith博士。

当时，我正在研究大脑治疗的未来发展趋势，这与Sam Browd博士的专业高度契合。我们在Joshua Smith博士的实验室中探讨了升级传统显微镜的可能性，并与同事James Youngquist合作，开始研发一种能让摄像头直接对准大脑内部的原型设备。

然而，脑膜（大脑周围的保护层）的移动和变形给维持稳定视野带来了巨大挑战。为解决这一难题，我们意识到必须重新思考手术体验，转向以人工智能为核心、数据驱动的解决方案。我们提出的解决方案是光场渲染技术，该技术可实时捕获三维数据，允许摄像头在场景中自由移动，类似于虚拟现实。

与传统快照式技术（如X光）不同，我们的技术能够完整地捕获并渲染整个三维空间，实现高保真度可视化，并具备实时指导手术决策的强大功能。

2. Paradigm手术导航平台

提问：您是如何开发Paradigm手术导航平台的？

Paradigm手术导航平台

Gabriel Jones：Paradigm的诞生源于对手术流程的深刻洞察。手术过程中，医生高度依赖术前影像资料，如计算机断层扫描（CT）或磁共振成像（MRI）等，这些影像资料主要用于手术规划，但仅能覆盖手术过程中极小部分的实时需求。

尽管手术导航技术已发展为一个数十亿美元规模的成熟产业，其在脊柱手术等领域的应用率却长期徘徊在30%左右。外科医生们普遍反映了一个核心问题：在手术过程中，他们无法及时、准确地获取所需的视觉信息，从而难以做出最佳决策。

为攻克这一难题，我们从底层逻辑出发，重新定义了手术导航的解决方案。Paradigm借助先进的人工智能、计算机视觉以及光场渲染技术，构建了一个实时的三维数字手术环境。

与传统依赖静态“快照”数据的系统不同，Paradigm能够实时捕捉完整的解剖信息。这使得外科医生能够在患者解剖结构的动态、高保真三维模型中自由操作，我们将其称为“引导”，而不仅仅是“导航”。

这种“引导”功能不仅提供解剖结构的精确映射，还持续向外科医生反馈实时数据，助力其在手术过程中做出最优决策。这就好比从传统的纸质地图升级到实时GPS系统，后者不仅能实时跟踪位置，还能根据路况变化和个人偏好动态调整路径。

Paradigm通过解决数据可用性和用户体验的核心问题，不仅复刻了传统导航的功能，更实现了超越。它既满足了70%尚未采用导航工具的外科医生的需求，也为那30%已经使用导航工具的医生开辟了新的可能性。

这种范式转变从根本上重塑了手术的执行方式，将技术与人类专业知识深度融合，为手术结果的提速、增精与提效奠定了坚实基础。

3. 实际表现数据分享

提问：在手术过程当中，Paradigm具体带来了哪些有益改变？

Gabriel Jones：Paradigm通过消除手术过程中暂停进行扫描的需求，为外科医生和患者带来了显著的益处。它不仅减少了患者暴露于麻醉状态的时间，还最大限度地降低了患者和手术团队的辐射暴露风险。研究表明，这种效率提升可将手术时间缩短多达30分钟。

值得注意的是，每次在手术室进行扫描时，外科医生都会不可避免地暴露于辐射之中。鉴于骨科外科医生所承担的手术量，其患癌症的风险比其他领域的外科医生高出5倍。

Paradigm技术以其卓越的精确性显著提升了手术效果，完全符合美国 FDA 对于脊柱植入物放置等手术程序的严格精度标准。安全性、效率与精确性的有机结合，不仅推动了更优的手术结果，更树立了全新的医疗护理标准。

提问：在完成了50例手术之后，有哪些方面的表现令人较为满意？

Gabriel Jones：辐射暴露量显著降低十倍，这一成果对于患者和临床工作人员均具有极其重要的意义。这与我们始终秉持的优先保障安全、减少伤害的理念高度契合，尤其是在保护临床工作人员免受辐射诱发癌症等长期职业风险方面发挥了关键作用。

以骨科外科医生为例，由于长期暴露于辐射环境，其患癌症的风险较普通人群高出数倍。Paradigm技术的问世，直接有效地缓解了这一严峻问题，为临床工作人员的健康提供了更为坚实的保障。

4. 手术结果影响

提问：您是否观察过手术平台对病人术后产生的影响？对手术结果又有怎样的影响？

2023年论文《Optimizing surgical alignment: intraoperative assessment of alignment using zero radiation, volumetric intelligence.》| 来源: Proprio

Gabriel Jones：一项对比研究显示，与传统导航系统相比，Paradigm系统在关键任务（如植入物放置）上所耗费的时间减少了50%。

虽然该特定任务仅占总手术时间的约20%，但其对整体手术时间的缩短具有显著贡献。在手术室管理中，减少手术时间对于降低手术室周转时间至关重要，尤其是在频繁发生换班或人员更替的医疗环境中，这种时间优化显得尤为关键。

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Gabriel Jones还表示，公司正在积极构建临床证据基础，涵盖摘要、口头报告以及经过同行评审的出版物，其中部分成果已在顶尖会议上展示。

加州大学伯克利分校的Ken Goldberg教授与直觉医疗 Intuitive Surgical 的Gary Guthart博士于2024年联合提出了一种“增强灵巧性”方法。该方法通过人工智能驱动的实时辅助叠加技术，帮助外科医生在手术过程中减少误差并提升整体手术效果。

对此他认为，技术应当是外科医生的补充，而不是替代。机器人在重复性任务（如缝合）方面表现出色，但在处理复杂且微妙的情况时，它们缺乏创造力和关键问题解决能力。

关于Proprio

Proprio是一家专注于手术导航平台研发的医疗技术公司，总部位于美国华盛顿州西雅图。Proprio提供综合了人工智能、计算机视觉、增强/虚拟现实和机器人技术的专有平台，在手术中创造了新的观察方式。

Proprio 结合机器学习和 AR 来创建超精确的 3D 医学图像。成像工具可帮助外科医生看清障碍物并与同事合作制定手术计划。内置的人工智能平台还可以分析 3D 渲染并实时存储和共享手术数据。Proprio 得到了领先的医疗保健和技术投资者的支持，包括 DCVC、BOLD Capital Partners、Bird B. AG、Cota Capital、英特尔和 HTC。