隨著人工智能(AI)和機械人發展,其中一個影響最大的範疇為醫學。AI除了改善了診斷,也能應用在外科手術上。
本港有不少結合機械人和AI研究,位於數碼港醫療初創NISI,剛宣佈完成手術機械人,活豬上完成了無創手術。中大醫學院、香港科技園、周毓浩創新醫學技術中心、中大生物醫療工程學系,亦剛舉辦「工程醫學創新高峰會議」(Engineering Medical Innovation Summit),邀請國際專家介紹了工程醫療外科手術的發展。
據Quacquarelli Symonds全球大學排名,全球頂尖50家醫學院,亞洲佔去五家,而其中兩家在本港,包括了港大和中大醫學院;兩所大學均在醫療創新,投入了大量研究經費。
開源軟件促進研究
中文大學歐國威教授曾於美國Intuitive Surgical工作了八年;主導研究多項產品,包括了開發「達芬奇」(da Vinci)手術機器人。da Vinci機器人為單創口手術平台;也是首個獲美國食品藥物管理局(FDA)認證的單創口機械手術設備。傳統機械臂手術須在病人身上,開三至五個孔,而da Vinci單創口手術只需肚臍上方,開一個小創口,機械臂和鏡頭進入體內;外科醫生坐在電腦控制台,觀看病人體內3D高清影像,操控機械臂切割縫合。
歐國威回到中大出任教授,並研究無創機械輔助手術。現時機械微創手術仍要在人體上開孔,堅硬的內窺鏡才能進入體內做手術;新型機械導管則無需創口,自行通過人體管理到目標器官,也是全球研發難度最高的項目之一。
da Vinci機器人復活
歐國威表示,機械人已大量使用工業用途,但從工業機械人到醫學機械人,甚至教育用途的醫療機械人,技術上有極大差距,窒礙了醫療機械人的研究開發。
設計醫療機械人難度極高,以往不少大學,從Intuitive Surgical或醫院,獲得退役的第一代da Vinci機器人作研究用途。但大學獲得了硬件,卻沒軟件進行控制、亦缺乏驅動程式和電子元件,往往只有自行開發,更無法以共通平台和API,協作加速研究和開發;只有各自開發本身控制系統,甚至只能用上簡單功能,減低了研究實用性。2004年,美國Johns Hopkins大學接收了首台da Vinci機器人後,決定自行開發控制電子元件和專門軟件,後來成為開源計畫。
上述計畫吸引更多大學協作,通過美國全國科技基金推出了da Vinci Research Kit(dVRK)開源計畫,第一代da Vinci機器人遂在不少大學「復活」起來,研究人員可簡易開發出控制醫療機械人的數學和機械程式。
威爾斯親王醫院也捐出了第一代da Vinci予中大研究中心,供學生在真實場景使用該系統。目前,全球有超過25所大學,參與了dVRK開源計畫,中大就是其中一家。
醫療手術機械人極為昂貴,大學極難以採購和修改用途,進行手術研究和改良,而dVRK大大降低了難度,便利有關研究進程,並加快創新;加上歐國威又是da Vinci機器人的共同發明人,更有利中大有關研究。
今次會議亦包括了倫敦帝國學院(Imperial College London)哈姆林中心(Hamlyn Centre)醫療機械人實驗室共同創辦人楊廣中教授;哈姆林中心為全球有關研究最頂尖的醫療實驗室之一。
今屆政府預算案提出以100億元,建設在科學園建設兩個科技創新平台,其中包括了以支援醫療科技和人工智能/機械人技術研究及培育公司,上述的「醫療科技創新平台」;橫跨了上述兩個平台。
香港毗鄰深圳和大灣區,有利開發硬件和機械人,不少知名大學亦紛紛落戶科學園,以開發醫療機械人,包括了倫敦帝國學院,亦以香港作為機械人商品化及生產基地,計劃在港臨床測試及生產。