在世界人工智能大會(huì)上奪人眼球的醫(yī)療機(jī)器人，正迎來(lái)更寬闊的發(fā)展跑道。

AI賦能醫(yī)療，手術(shù)機(jī)器人“智商”可以有多高？

■齊鵬

在今年的世界人工智能大會(huì)上，醫(yī)療機(jī)器人表現(xiàn)搶眼。上海研發(fā)的多臂腔鏡手術(shù)機(jī)器人斬獲大會(huì)最高榮譽(yù)SAIL獎(jiǎng)，智能咽拭子采集機(jī)器人、智能外骨骼機(jī)器人、膝關(guān)節(jié)手術(shù)機(jī)器人、血管介入機(jī)器人等設(shè)備的亮相，令人們對(duì)未來(lái)更精準(zhǔn)、高效、安全的智能化醫(yī)療產(chǎn)生更多期待與遐想。

作為“制造業(yè)皇冠頂端的明珠”，醫(yī)療機(jī)器人的設(shè)計(jì)制造應(yīng)用需要多學(xué)科融合發(fā)展的推動(dòng)。從專業(yè)角度來(lái)看，今天我們所見(jiàn)的醫(yī)療機(jī)器人的智能化水平，實(shí)際上還有相當(dāng)大的提升空間。然而，接受完全可替代醫(yī)生的機(jī)器人，我們真的準(zhǔn)備好了嗎？

醫(yī)療機(jī)器人是高端智能醫(yī)療裝備的代表。經(jīng)過(guò)近40年的發(fā)展，它們已成為越來(lái)越受醫(yī)生歡迎的手術(shù)助手。我國(guó)醫(yī)療機(jī)器人的科研與產(chǎn)業(yè)在經(jīng)歷20多年發(fā)展后，也呈現(xiàn)出“遍地開(kāi)花、爭(zhēng)相斗艷”的態(tài)勢(shì)。在全球后疫情時(shí)期，“大健康”產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了快速發(fā)展期，醫(yī)療裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展既面臨重大機(jī)遇，又面臨極大挑戰(zhàn)，醫(yī)療機(jī)器人也迎來(lái)了更寬闊的發(fā)展跑道。

劃時(shí)代序幕 手術(shù)臺(tái)出現(xiàn)機(jī)器人

按照醫(yī)療機(jī)器人應(yīng)用的場(chǎng)景不同，醫(yī)療機(jī)器人一般可分為醫(yī)院自動(dòng)化設(shè)備、手術(shù)機(jī)器人、康復(fù)與輔助機(jī)器人三大類。其中，手術(shù)機(jī)器人是醫(yī)療機(jī)器人領(lǐng)域的核心，其技術(shù)要求和門(mén)檻都是最高的。

一般認(rèn)為，首次將機(jī)器人技術(shù)與手術(shù)場(chǎng)景相結(jié)合是在1985年。這一年，美國(guó)洛杉磯醫(yī)院工業(yè)機(jī)器人PUMA 560被應(yīng)用于神經(jīng)外科顱內(nèi)活檢，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人輔助定位下的精準(zhǔn)采樣。這一探索性的大膽嘗試，拉開(kāi)了機(jī)器人作為智能手術(shù)工具的劃時(shí)代序幕。

1992年，IBM與美國(guó)加州大學(xué)合作研發(fā)的ROBODOC骨科機(jī)器人誕生。它可協(xié)助外科醫(yī)生進(jìn)行髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)，也成為首個(gè)獲得FDA（美國(guó)食品藥品監(jiān)管局）批準(zhǔn)的手術(shù)機(jī)器人。

上世紀(jì)90年代中期，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家迎來(lái)了手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域的產(chǎn)品突破期。由美國(guó)斯坦福研究所成立的Computer Motion公司開(kāi)發(fā)出的自動(dòng)內(nèi)窺鏡優(yōu)化定位系統(tǒng)（AESOP）實(shí)現(xiàn)了手術(shù)機(jī)器人的商業(yè)化。這款機(jī)器人可由醫(yī)生通過(guò)聲音指令控制機(jī)器人手臂，操縱內(nèi)窺鏡攝像機(jī)來(lái)輔助腹腔鏡手術(shù)，從而避免了扶鏡手生理疲勞造成的鏡頭不穩(wěn)定。

2000年，在以上前期研究基礎(chǔ)上，美國(guó)直覺(jué)外科公司根據(jù)腹腔鏡手術(shù)臨床需求，對(duì)AESOP機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，研發(fā)出一款通用型的手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)，即達(dá)芬奇機(jī)器人，并獲得FDA批準(zhǔn)。

21世紀(jì)之前，我國(guó)在手術(shù)機(jī)器人方面的研發(fā)尚處于起步階段。從時(shí)間軸上看，我國(guó)手術(shù)機(jī)器人的發(fā)展較歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家滯后十年左右。但是，我國(guó)手術(shù)機(jī)器人的研究在醫(yī)工合作下成為后起之秀，也在很多關(guān)鍵技術(shù)上呈現(xiàn)出另辟蹊徑的特色，并在近十多年間出現(xiàn)了多類產(chǎn)品的突破發(fā)展。

與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)大量的臨床需求吸引了國(guó)外手術(shù)機(jī)器人公司紛紛將目光投向中國(guó)市場(chǎng)。國(guó)外產(chǎn)品在進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的同時(shí)，也會(huì)進(jìn)一步與國(guó)內(nèi)臨床醫(yī)生的手術(shù)范式習(xí)慣相融合，并在功能上進(jìn)行調(diào)整。目前，已有一些國(guó)外手術(shù)機(jī)器人公司與國(guó)內(nèi)高校、研究機(jī)構(gòu)、醫(yī)院和企業(yè)開(kāi)展合作，聯(lián)合建立研發(fā)中心，助推新一代手術(shù)機(jī)器人的升級(jí)發(fā)展。

而今，盡管國(guó)外手術(shù)機(jī)器人在全球市場(chǎng)依然占據(jù)主導(dǎo)地位，但未來(lái)國(guó)內(nèi)科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)的發(fā)展?jié)摿Σ蝗菪∮U。

微創(chuàng)而精準(zhǔn) “醫(yī)生助手”日益智能

手術(shù)機(jī)器人經(jīng)歷了好幾個(gè)發(fā)展階段，即從最初的工業(yè)機(jī)器人遷移應(yīng)用，到通用型手術(shù)機(jī)器人，后又進(jìn)一步演化為多種面向不同術(shù)式的專用型手術(shù)機(jī)器人。

按照手術(shù)對(duì)象，手術(shù)機(jī)器人一般可分為硬組織機(jī)器人、軟組織機(jī)器人等。也可通過(guò)更為直觀的分類方法，按照臨床應(yīng)用領(lǐng)域劃分為骨科機(jī)器人、神經(jīng)外科機(jī)器人、腔鏡機(jī)器人、經(jīng)自然腔道機(jī)器人、血管介入機(jī)器人等。目前，進(jìn)入臨床應(yīng)用的手術(shù)機(jī)器人代表生產(chǎn)商主要集中在歐美，他們?cè)谥袊?guó)的可及手術(shù)量均超過(guò)100萬(wàn)例/年。

主從式是目前手術(shù)機(jī)器人實(shí)施手術(shù)的主要操作模式。主從式操作系統(tǒng)由一臺(tái)主處理機(jī)記錄、控制其他從處理機(jī)的狀態(tài)，并分配任務(wù)給從處理機(jī)。達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人就是這種主從式操作模式。它主要由三個(gè)部分組成：外科醫(yī)生控制臺(tái)、床旁機(jī)械臂系統(tǒng)、成像系統(tǒng)。

通過(guò)控制臺(tái)，醫(yī)生可對(duì)床旁機(jī)械臂系統(tǒng)實(shí)施“一對(duì)一”映射性操作。由于醫(yī)生可以坐著完成手術(shù)，不易疲勞，時(shí)間長(zhǎng)、高難度的復(fù)雜手術(shù)會(huì)變得更加輕松。這種“手眼同軸”的便利，使得外科醫(yī)生能夠更加自然順暢地進(jìn)行微創(chuàng)手術(shù)的精細(xì)操作。

另外，達(dá)芬奇機(jī)器人還有兩個(gè)優(yōu)勢(shì)：一是成像系統(tǒng)可提供清晰放大的3D視野，有效手術(shù)視野范圍大，其視覺(jué)輔助功能可幫助醫(yī)生更好地對(duì)病灶處開(kāi)展手術(shù)；二是配套有多種具有七個(gè)自由度且可轉(zhuǎn)腕的手術(shù)器械，帶有動(dòng)作縮放功能，讓醫(yī)生在狹窄腔體內(nèi)的操作更加靈活、精準(zhǔn)，并且避免了醫(yī)生術(shù)中的手部顫抖。

隨著機(jī)器人技術(shù)與人工智能的發(fā)展，手術(shù)機(jī)器人的智能化水平被賦予了更多期待。業(yè)界學(xué)者曾類比自動(dòng)駕駛技術(shù)分級(jí)，對(duì)手術(shù)機(jī)器人的自主化水平進(jìn)行了0至5級(jí)的劃分。

從0級(jí)沒(méi)有任何自主化，到最高5級(jí)機(jī)器人可完全取代醫(yī)生，手術(shù)機(jī)器人的發(fā)展還有漫漫長(zhǎng)路。目前，全球應(yīng)用最為廣泛的達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人所代表的還只是0級(jí)，美國(guó)史賽克公司的MAKO交互式骨科機(jī)器人則達(dá)到了自主化1級(jí)。

目前，自主化2級(jí)手術(shù)機(jī)器人正受到越來(lái)越多科研人員的關(guān)注。美國(guó)約翰斯·霍普金斯大學(xué)和美國(guó)國(guó)立兒童醫(yī)院聯(lián)合開(kāi)發(fā)了一種監(jiān)督式的自主軟組織手術(shù)機(jī)器人，它可在醫(yī)生指出需要縫合的位置自主進(jìn)行縫合，醫(yī)生也可在必要時(shí)進(jìn)行干預(yù)。

需要指出的是，完全自主化的5級(jí)目前屬于“科幻級(jí)”的設(shè)想。由于當(dāng)前手術(shù)機(jī)器人的研究都是以“醫(yī)生助手”為目標(biāo)，故而與之相關(guān)的倫理、法律、安全性等將是一系列大問(wèn)題。

“小而美”出道 顛覆傳統(tǒng)形象認(rèn)知

立足當(dāng)下展望未來(lái)，手術(shù)機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)是將術(shù)前、術(shù)中的影像相融合，以進(jìn)一步提高手術(shù)精準(zhǔn)程度，同時(shí)結(jié)合現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)可視化技術(shù)，通過(guò)“穿透視覺(jué)”的方法，讓醫(yī)生在形狀、位置、觸覺(jué)等多傳感信息的反饋融合下，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位操控，更方便地完成手術(shù)。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，諸如人工智能實(shí)時(shí)計(jì)算、交互力觸覺(jué)以及人體復(fù)雜柔性環(huán)境識(shí)別等一系列關(guān)鍵技術(shù)還有待突破。

在手術(shù)機(jī)器人的本體創(chuàng)新上，各類不同形態(tài)的手術(shù)機(jī)器人層出不窮，逐步呈現(xiàn)出輕量化、小型化、專用化等特色，令人耳目一新。

國(guó)內(nèi)手術(shù)機(jī)器人公司可在這方面著力突破。手術(shù)機(jī)器人的靈感源頭往往來(lái)自臨床，臨床醫(yī)生可以結(jié)合多年經(jīng)驗(yàn)提出很多好想法。同時(shí)，輕量化、小型化設(shè)計(jì)的手術(shù)機(jī)器人尤其適合初創(chuàng)公司開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)，此類產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)更有利于推動(dòng)醫(yī)工結(jié)合，以醫(yī)生為主體實(shí)現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化。

在專用化的發(fā)展趨勢(shì)之下，“小而美”的手術(shù)機(jī)器人可能會(huì)給醫(yī)生帶來(lái)不同以往的使用體驗(yàn)。傳統(tǒng)手術(shù)機(jī)器人往往體積龐大，術(shù)前準(zhǔn)備、術(shù)后消毒整理等繁雜流程一定程度上限制了其高效使用。未來(lái)的手術(shù)機(jī)器人將朝著“身材”小巧不占空間、易于處理、“一次完成”的方向“進(jìn)化”，或?qū)㈩嵏参覀儗?duì)手術(shù)機(jī)器人的傳統(tǒng)形象認(rèn)知。

隨著智能水平的不斷提升，手術(shù)機(jī)器人在發(fā)展理念上也開(kāi)始越來(lái)越多地關(guān)注人機(jī)交互問(wèn)題。這種人機(jī)交互既包括物理層面，也包括信息和數(shù)據(jù)流方面的有效互通，“協(xié)作”成為手術(shù)機(jī)器人乃至整個(gè)機(jī)器人應(yīng)用方向上一個(gè)時(shí)髦的關(guān)鍵詞。當(dāng)然，這也是一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。值得高興的是，醫(yī)生、病患乃至普通公眾對(duì)醫(yī)療機(jī)器人的熱情，也體現(xiàn)了人類對(duì)機(jī)器智能的信賴程度正在不斷提高。

科幻級(jí)智能 有待社會(huì)倫理準(zhǔn)備

隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展，臨床上對(duì)疾病的診斷越來(lái)越早，干預(yù)也愈發(fā)精準(zhǔn)，這對(duì)診療手術(shù)器械提出了更高要求。

當(dāng)前，我們談及的手術(shù)機(jī)器人操作精度都是毫米級(jí)、亞毫米級(jí)，今后的機(jī)器人顯微手術(shù)操作精度會(huì)達(dá)到微米級(jí)。在這種情況下，微型器械的制造將成為一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。

微納機(jī)器人與醫(yī)療結(jié)合是一個(gè)前沿的研究方向。微納機(jī)器人是指機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)及檢測(cè)精度可達(dá)到微米和納米級(jí)別。而且，這種機(jī)器人是一個(gè)三維結(jié)構(gòu)，需要從納米尺度開(kāi)展制造。

起初，微納機(jī)器人只是一個(gè)較為科幻的概念，距離臨床的真實(shí)需求還相當(dāng)遙遠(yuǎn)，其設(shè)計(jì)主要用于藥物遞送和細(xì)胞操作。科學(xué)家們通過(guò)化學(xué)能、磁能、光能、聲能、熱能等各種供能方式，讓這些人工制造的“機(jī)器人”在微納米尺度運(yùn)動(dòng)起來(lái)。

在醫(yī)療上，我們期待微納機(jī)器人能夠開(kāi)展更早期的顯微干預(yù)，并集成傳感和驅(qū)動(dòng)，更好地完成微量或精準(zhǔn)的疾病治療。微納機(jī)器人等具備精準(zhǔn)操作本領(lǐng)的手術(shù)機(jī)器人將會(huì)對(duì)精準(zhǔn)醫(yī)療的發(fā)展產(chǎn)生巨大影響。

屬于高端醫(yī)療裝備的醫(yī)療機(jī)器人，其發(fā)展需要匯集各方資源，開(kāi)展廣泛合作。例如，醫(yī)療機(jī)器人的研究中包含很多科學(xué)問(wèn)題有待科學(xué)家去解決，也需要產(chǎn)學(xué)研的協(xié)同去完成一些前沿技術(shù)的應(yīng)用。當(dāng)然，相關(guān)政策和資金投入也非常關(guān)鍵，需有長(zhǎng)期投資的理念和培育的眼光。

毋庸諱言，醫(yī)療機(jī)器人在走向產(chǎn)品落地的過(guò)程中會(huì)遇到各種復(fù)雜問(wèn)題，也存在很多不確定的安全、倫理等風(fēng)險(xiǎn)。過(guò)去三十年，醫(yī)療機(jī)器人融合電子器械、影像等相關(guān)技術(shù)，不斷推進(jìn)AI賦能醫(yī)療。未來(lái)三十年，不斷進(jìn)階的智能化將是醫(yī)療進(jìn)步的重要推手。

（作者為同濟(jì)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院副教授）

介入手術(shù)機(jī)器人 產(chǎn)業(yè)賽道蓄勢(shì)待發(fā)

心血管疾病是全球第一大死亡原因，經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入術(shù)（PCI）已成為心血管病重要的治療方案。我國(guó)介入手術(shù)量逐年增長(zhǎng)，目前PCI病例數(shù)已超過(guò)100萬(wàn)。由于心血管內(nèi)科專業(yè)執(zhí)業(yè)醫(yī)師，尤其從事心血管介入治療的醫(yī)師數(shù)量不足且區(qū)域分布不均，臨床上對(duì)于介入手術(shù)機(jī)器人的發(fā)展與應(yīng)用需求迫切。

介入手術(shù)機(jī)器人的臨床價(jià)值非常明確。首先，通過(guò)主從操控，可降低醫(yī)生在介入治療中受到的輻射傷害。其次，能夠大幅提升手術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和同質(zhì)化水平，讓手術(shù)不會(huì)因醫(yī)生個(gè)人因素而產(chǎn)生較大偏差。第三，它的出現(xiàn)向遠(yuǎn)程冠脈介入手術(shù)邁出了第一步。

在這一領(lǐng)域，目前國(guó)外大型醫(yī)療設(shè)備企業(yè)和創(chuàng)業(yè)公司已有多款產(chǎn)品蓄勢(shì)待發(fā)，國(guó)內(nèi)則有近十家企業(yè)準(zhǔn)備進(jìn)入該賽道。雖然國(guó)內(nèi)目前尚無(wú)血管介入手術(shù)機(jī)器人產(chǎn)品獲批，但由于硬件相對(duì)成熟、前期研究基礎(chǔ)較扎實(shí)，預(yù)計(jì)未來(lái)一兩年內(nèi)，介入手術(shù)機(jī)器人有望在國(guó)內(nèi)取得上市許可。

不可否認(rèn)，介入手術(shù)機(jī)器人依然有很多問(wèn)題需要解決，最主要的是人機(jī)交互問(wèn)題。目前介入手術(shù)機(jī)器人并未使手術(shù)的智能化和自動(dòng)化水平顯著提高。例如，得到極高認(rèn)可的達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人已經(jīng)使手術(shù)操作在極小創(chuàng)口下變得極為方便，但依然存在裝機(jī)復(fù)雜等問(wèn)題。

因此，近年來(lái)，介入手術(shù)機(jī)器人的技術(shù)演進(jìn)，主要集中在智能化方面。比如，途靈CorPath GRX系統(tǒng)集成了technIQ智能輔助高級(jí)功能，通過(guò)記錄醫(yī)生經(jīng)常使用的器械操作手法并讓機(jī)器人自動(dòng)運(yùn)行，以提高手術(shù)的效率和可預(yù)測(cè)性。同時(shí)，CorPath GRX還能以亞毫米級(jí)的精度測(cè)量病變，從而可量化地提升手術(shù)操作精度，智能規(guī)劃手術(shù)路徑和器械輸送，由此提升治療效率，降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和并發(fā)癥。

隨著醫(yī)療影像分析技術(shù)的進(jìn)步，“虛擬支架”的概念被越來(lái)越多地提及。隨著數(shù)字化術(shù)前評(píng)估技術(shù)的發(fā)展，基于血管形態(tài)學(xué)和功能學(xué)的智能診斷，讓醫(yī)生可在術(shù)前進(jìn)行可視化虛擬支架放置和手術(shù)規(guī)劃，從而更精準(zhǔn)地選擇最佳手術(shù)方案。而在傳統(tǒng)介入手術(shù)中，主要依靠的是醫(yī)生的主觀經(jīng)驗(yàn)。

雖然介入手術(shù)機(jī)器人在國(guó)內(nèi)上市指日可待，但如何確定一個(gè)合理的收費(fèi)模式或商業(yè)化路徑，仍需仔細(xì)考量。不過(guò)，可以明確的是，醫(yī)療機(jī)器人技術(shù)的進(jìn)步與應(yīng)用不應(yīng)該成為下一個(gè)創(chuàng)收點(diǎn)，而是要為人類健康帶來(lái)更大收益。

新技術(shù)、新發(fā)明推動(dòng)著醫(yī)學(xué)向?qū)I(yè)化、精細(xì)化方向發(fā)展，醫(yī)療機(jī)器人也正朝著智能化的方向不斷迭代。未來(lái)，醫(yī)療機(jī)器人的智能演化將從目前的自動(dòng)化系統(tǒng)逐步發(fā)展到一定的自主性系統(tǒng)。這就要求整個(gè)系統(tǒng)不僅要有廣泛的領(lǐng)域知識(shí)，還需要有豐富的感知、認(rèn)知功能，能根據(jù)任務(wù)調(diào)整規(guī)劃，更好地輔助醫(yī)生完成手術(shù)。

延伸閱讀

醫(yī)療機(jī)器人三大種類

醫(yī)院自動(dòng)化設(shè)備

主要針對(duì)醫(yī)院環(huán)境中大量低效重復(fù)工作、無(wú)塵環(huán)境或試劑有毒有害等操作行為開(kāi)展的自動(dòng)化、無(wú)人化設(shè)備，目前這部分智能設(shè)備正朝著定制化、精準(zhǔn)操控的方向發(fā)展。

手術(shù)機(jī)器人

作為醫(yī)療機(jī)器人的核心，手術(shù)機(jī)器人是集醫(yī)學(xué)、生物力學(xué)、機(jī)械學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、微電子學(xué)等多學(xué)科前沿技術(shù)為一體的大型醫(yī)療器械，它借助控制臺(tái)、成像系統(tǒng)和機(jī)械臂，以微創(chuàng)手術(shù)的形式，協(xié)助醫(yī)生實(shí)施精準(zhǔn)控制并完成復(fù)雜的外科手術(shù)。按照臨床應(yīng)用領(lǐng)域，可劃分為骨科機(jī)器人、神經(jīng)外科機(jī)器人、腔鏡機(jī)器人、血管介入機(jī)器人等。

康復(fù)及輔助機(jī)器人

康復(fù)機(jī)器人是近年發(fā)展起來(lái)的高端康復(fù)醫(yī)療技術(shù)，被認(rèn)為是特殊環(huán)境下的“可穿戴設(shè)備”，具備助殘行走、康復(fù)治療、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度等功能。目前，康復(fù)機(jī)器人主要適用于腦卒中、腦部損傷、脊柱損傷、神經(jīng)性損傷、肌肉損傷和骨科疾病等造成的上肢或下肢運(yùn)動(dòng)功能障礙，幫助患者對(duì)大腦運(yùn)動(dòng)神經(jīng)進(jìn)行重塑，恢復(fù)大腦對(duì)肢體運(yùn)動(dòng)的控制，從而提高患者日常生活能力。

手術(shù)機(jī)器人智能化水平分級(jí)

自主化0級(jí)

手術(shù)機(jī)器人沒(méi)有任何自主化，醫(yī)生在操作手術(shù)機(jī)器人的時(shí)候需要執(zhí)行所有手術(shù)任務(wù)，機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)醫(yī)生操作命令的響應(yīng)，并可遵循指令實(shí)現(xiàn)即時(shí)的遠(yuǎn)程操作。目前，全球應(yīng)用最為廣泛的達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人就是這一級(jí)別手術(shù)機(jī)器人的代表。

自主化1級(jí)

在手術(shù)任務(wù)操作過(guò)程中，由醫(yī)生連續(xù)控制機(jī)器人系統(tǒng)，同時(shí)機(jī)器人能夠提供一些機(jī)器引導(dǎo)或者輔助，如具有虛擬夾具（或主動(dòng)約束）的手術(shù)機(jī)器人，St r yker公司的MAKO交互式骨科機(jī)器人就屬于這一等級(jí)。

自主化2級(jí)

手術(shù)機(jī)器人可達(dá)到任務(wù)自動(dòng)化。醫(yī)生依然操作手術(shù)機(jī)器人開(kāi)展手術(shù)，當(dāng)醫(yī)生在開(kāi)展術(shù)中某一環(huán)節(jié)的子任務(wù)時(shí)，可由機(jī)器人自主完成該特定任務(wù)。與自主化1級(jí)的區(qū)別在于，在這一智能化水平級(jí)別，操作者是斷續(xù)而不是持續(xù)控制系統(tǒng)。

自主化3級(jí)

手術(shù)機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)有條件下的自主化。機(jī)器人系統(tǒng)可以根據(jù)手術(shù)目標(biāo)生成任務(wù)策略，無(wú)需人類醫(yī)務(wù)人員的過(guò)多干預(yù)即可完成任務(wù)。但策略的確定仍需由醫(yī)生決定是否可行。

自主化4級(jí)

手術(shù)機(jī)器人高度自主化，這類機(jī)器人在術(shù)中類似于住院醫(yī)師，在主治醫(yī)生的監(jiān)督指導(dǎo)下進(jìn)行外科手術(shù)。

自主化5級(jí)

機(jī)器人完全自主決策、實(shí)施手術(shù)、無(wú)需醫(yī)生監(jiān)督。要實(shí)現(xiàn)這一等級(jí)，目前其相關(guān)倫理、法律、安全性等問(wèn)題還都有待解決。迄今為止手術(shù)機(jī)器人研發(fā)還是以輔助醫(yī)生開(kāi)展手術(shù)為目的，而非讓機(jī)器人替代醫(yī)生進(jìn)行手術(shù)。