到2050年，麻醉医生和麻醉人工智能如何相处？

过去20年来，麻醉技术（包括机器人麻醉）取得了重要发展，麻醉安全性的提高似乎也与技术和创新的增加相结合。在这样的趋势下，未来的麻醉会发展成什么样呢？“机器人”要从哪里开始一步步与麻醉医生合作甚至竞争呢？

01 靶控药物输注系统TCI

『全凭静脉麻醉』(TIVA) 是最常用的麻醉方式之一，大约50%的全身麻醉病例使用这种形式的麻醉进行。TIVA的一种形式是『靶控输注』（TCI），该系统通过将药物输送到血浆中或身体特定模型组织室中，根据药代动力学模型计算输注速率，达到特定的目标浓度。通过一系列给予人体模型参数的计算，甚至可以设置『唤醒时间』。接近我们对『机器人』的定义。

目前已有在非医院环境中开始应用右美托咪定或异丙酚进行TCI镇静的场景，不在麻醉专业人员监督下使用，且未出现不良事件。这大大减少了麻醉医生的工作量，也提示着麻醉医生部分工作被取代的可能。

02 麻醉和镇静的闭环管理

典型的『闭环系统』表现为以监测形式呈现的输出。输入是被控制的变量，通常是药物输注速率，通常是输液泵执行，而控制中心则是使用传感器的信息反馈。

使用已建立的药代动力学模型，可以计算给药方案，拟定个体药物需求近似值，随后，控制中心进行进一步校准。基于生命体征和检测指数的闭环控制系统有许多，其中『McSleepy系统』是一个通过闭环控制实现异丙酚、瑞芬太尼和罗库溴铵的三控系统，在麻醉镇静、镇痛和神经肌肉阻滞的所有3个组成部分的闭环控制。

几个预定义的按钮允许用户在关键时间点（手术准备、开始、结束）通知McSleepy手术进展情况。一旦按下最后一个按钮，系统将自动停止输液以触发患者唤醒周期。

图1 | 闭环系统界面示例：注意麻醉的各个组成部分，表示为脑电双频指数（“催眠”）、用于全身麻醉期间疼痛评估的 Analgoscore 以及核心肌肉（代表喉部或膈肌）和周围肌肉（拇收肌）的神经肌肉阻滞 程度。用户需要向系统提供手术几个阶段的信息：手术定位、准备、切口和结束。

McSleepy成功与达芬奇机器人的结合使用，也展示了完全由机器人手术和麻醉的可行性。

03 插管相关机器人技术

『开普勒插管系统』 (KIS) 用于对一系列患者进行气管插管。该系统由一个操纵杆、一台作为“电子大脑”的计算机、一个碳纤维机械臂和一个定制的附件组成，该附件允许连接视频喉镜。

图2 |  插管系统由机械臂、操纵杆和安装的视频喉镜组成

人类控制器操作操纵杆并将视频喉镜放置在正确的位置，因此只需推动操纵杆即可插入气管导管。理论上的优点是远程使用（与患者的距离有利，例如，在2019年冠状病毒病COVID-19爆发期间）。然而，当涉及到嘴巴的调节时，它是一个使用起来非常麻烦、庞大的系统，显然还没有达到商业阶段。与传统设备相比，新手用户具有优势和更陡峭的学习曲线。

识别气管入口依赖于人工智能图像识别。Carlson等人使用标准视频喉镜收集了人类气道模型进行插管的图像，并应用4种不同的机器学习算法，达到可接受的70%的灵敏度和90%的声门检测特异性。有研究小组已将这一人工智能概念扩展到儿科插管实践中。声门/声带自动识别功能集成到商用视频喉镜中只是时间问题。

04 AI衍生的聊天机器人

目前“智能”聊天机器人层出不穷。其中最受关注的是OpenAI创建的ChatGPT，当然，还有其他几种智能聊天机器人、比如亚马逊的 AlexaAI、谷歌的 LaMDA、DeepMind 的“Sparrow”和微软的 BingAI。

Richard Novak描述了智能机器人在麻醉护理中的可能应用和后果。这些语言模型基本上根据教科书知识和标准指南提供诊断或治疗建议，且Chat-Gpt-3已拥有类比推理的能力，任何从业者在真实情况下与ChatGPT进行交流都可能非常有帮助。

例如：在检查情况下，要求住院医师诊断一名扁桃体切除术后咳血、呼吸困难、昏迷的5岁儿童，ChatGPT提供的治疗方案应该完全相同，它们目前的局限性在于信息传输的速度，任何有经验的麻醉师都可以在几秒钟内处理这些信息，但机器人需要时间才能将此信息传输给用户，但其速度的提高指日可待。

到2050年，手术室和麻醉工作站或将彻底不再需要手动操作或记录。我们将放弃书面交流，改用口头指令。实际上，这些指令可能不仅是简单的命令，我们将与人工智能进行交流、寻求建议，并倾听机器提供的具体决策选项。

未来可能是一个中央指挥机器人，覆盖整个医院，贯穿整个患者治疗路径。甚至，整个过程将从与患者的首次接触开始，可能是在术前评估之前，机器人将在无需人类介入的情况下获取患者的所有必要信息。包括问诊细节、回答有关诊疗程序的问题，甚至同意进行麻醉，直到将最终的计划与主管麻醉医生共同确认。

患者到达手术室后，将有一个主要的麻醉机器人，集成了麻醉诱导、维持和苏醒所需的所有功能，从通气、超声到视频喉镜工具一应俱全，甚至有一个类似McSleepy的麻醉机器人，与主要操作机器人交流，并给出建议，由麻醉医生确认的麻醉计划，McSleepy将启动并诱导麻醉，提示麻醉医生执行所有必要的操作。

准备好后，外科机器人开始手术，并将与麻醉机器人自动交流，特别是在手术结束时，以确保及时拔管和康复。

当机器人将逐渐接管我们的工作时，那么我们还需要做什么呢？

参考文献

Hemmerling Thomas M. and Jeffries Sean D.. Robotic Anesthesia: A Vision for 2050[J]. Anesthesia & Analgesia, 2024, 138(2) : 239-251.