0 引言
以人工智能为核心的技术革新正深刻重塑医疗健康领域。人工智能的应用正推动医疗决策模式从传统的“医—患”向“医—机—患”或“机—患”转变
[1],这种技术驱动的范式转换在提升诊疗效率的同时,也衍生出知情同意机制异化、算法决策透明度缺失以及责任主体模糊等新型伦理困境。手术机器人作为人工智能在临床外科深度融合的代表,其高度复杂性、操作中介性与资源密集性,使其成为上述伦理困境的集中爆发点。手术机器人临床应用所引发的种种伦理问题,不仅关系患者安全与权益保障,更对现有医疗伦理规范、法律归责体系及卫生资源配置公平性构成严峻挑战。在此背景下,系统探析手术机器人特有的伦理风险图谱并构建适配的伦理治理框架,既是落实国家科技伦理治理战略、保障人工智能医疗健康有序发展的迫切要求,也是维护患者福祉与社会公平正义的关键举措。本文旨在从科技伦理视角,深入剖析手术机器人临床应用的核心伦理风险及其生成机理,并提出针对性治理对策。
1 手术机器人简介
机器人辅助手术代表了外科实践和微创手术的一场革命,全球手术机器人产业蓬勃发展。据Frost&Sullivan统计,2015—2020年全球手术机器人市场由30亿美元增至83.2亿美元,年复合增长率22.6%,预计2026年将达到335.9亿美元,复合增速26.2%
[2]。目前,达芬奇(da Vinci)手术机器人是全球最尖端的微创手术平台之一,集成三维高清成像、可转腕手术器械和直觉式操控技术三大核心特性。2000年,直觉外科研制出“达芬奇”手术系统(史上首个集成多孔腔镜手术机器人)并获得美国 食品药品监督管理局认证。在往后十多年间,其在全球手术机器人市场始终占据主导地位。它的出现为手术带来了许多优势,包括更小的切口、更精确的操作和更快的康复时间。
近年来,关于手术机器人临床应用的研究主要集中在两个方向:一方面是从医疗设备的角度出发,对其机械结构、系统性能、维护管理等方面进行技术评估与理论探讨;另一方面则是基于临床医学视角,对其在各类手术中的实际应用效果开展系统性评价与分析
[3]。在国际医疗装备技术壁垒持续强化的背景下,中国医疗科技企业通过自主创新实现了关键技术突破。近年来,机器人手术在普外科、神经外科及骨科关节置换等领域的应用价值已获广泛认可。然而,这些创新技术的推广也伴随着伦理挑战,包括确保外科医师具备规范操作能力及规避经济利益冲突
[4]。医学技术创新始终伴随着伦理维度的深层考量。相较于其他科技领域,医疗技术的临床应用具有显著的人本属性,这要求技术创新必须与伦理审查机制保持同步演进。
2 手术机器人伦理问题分析
2022年,中共中央办公厅、国务院办公厅联合发布的《关于加强科技伦理治理的意见》明确指出,科技伦理治理仍存在体制机制不健全、制度不完善、领域发展不均衡等问题。这些普遍性问题在手术机器人这一高技术、高风险、高投入的医疗应用领域表现得尤为突出和复杂。手术机器人的技术特性与当前伦理治理体系的滞后性之间形成了显著张力。具体而言,体制机制不健全易导致责任归属模糊与监管真空;制度不完善难以有效规范复杂的知情同意过程并保障技术普惠;领域发展不均衡则直接加剧了资源获取的公平性困境。因此,结合手术机器人的技术特征与临床应用场景,其面临的伦理挑战可具体化为以下几个方面:
2.1 风险告知效能衰减问题
知情同意作为患者自主权的核心实现路径,是临床诊疗活动中维系医患信任的基础性伦理原则
[5]。在手术机器人临床应用场景中,患者需充分知悉的要素包括:①疾病病理机制与自然病程;②手术失败后的二次干预方案及预后差异;③机器人手术相较于传统术式的特异性风险。值得注意的是,机器人系统的模块化架构可能导致术中机械故障。由于系统内部机械动力学的高度耦合性,医生难以向患者直观阐明故障的具体技术成因,使得临床风险告知往往简化为“系统故障”等笼统描述。例如反向驱动性作为手术机器人中的关键机械特性,指动力中断时外力驱动机械系统的难易程度,该参数直接影响紧急断电时的患者安全——若反向驱动性控制不足,可能引致非预期机械运动
[6],技术的复杂性容易导致信息理解障碍。
2.2 人机协同中的责任界定困境
手术机器人系统采用主从式操控架构,术者通过主操作台实现对从端机械臂的远程控制。作为增强型外科操作平台,该系统在运动缩放、震颤过滤及三维视觉呈现等方面展现出显著技术优势,作为医生的超级助手,它无疑是非常出色的。然而,人工智能赋能使医疗操作精细度持续提升的同时,也引发了责任归属的伦理困境。人工智能的责任归属问题更多是源于自主性问题,但是,如果将责任进行分配,就会稀释主体责任,从而导致无法界定责任主体。有研究数据表明,机器人手术系统在临床应用过程中存在一定的机械故障风险。韩国学者的一项调查
[7]显示,某医院在2005年7月至2008年12月期间实施的1 797例机器人手术中,使用达芬奇系统出现机械故障的病例达43例。类似地,Agcaoglu等
[8]对2008年至2011年间某三级医疗中心开展的223例机器人普通外科手术进行分析,发现其中10例出现机器人系统故障,故障类型涉及手术器械、光学系统、机械臂及控制台等多个关键组件。尽管机器人系统故障尚未直接引发患者不良结局或中转开放手术,但需特别关注机械臂震颤抑制失效、视觉系统延迟等技术缺陷可能引发的术中并发症风险。此类技术隐患不仅影响手术安全性,更可能引发复杂的医疗责任认定问题。
医疗机器人责任伦理风险的核心在于主体资质认定与责任归属判定两方面,且前者的模糊性显著加剧了后者的复杂性。其在责任主体层面呈现多元化特征,涉及临床操作医务人员、机器人系统研发团队及设备制造商等不同主体。在临床应用场景中,外科医师作为手术操作的主导者,依据医疗责任伦理原则需对术中操作过失或不良结局承担首要责任。然而,作为医疗产品的机器人系统,其制造商同样需要依据产品责任法对设备性能缺陷导致的后果负责
[9]。目前,由于操作失误与设备故障往往存在复杂的交互作用,其因果关系的准确判定仍面临显著挑战。
2.3 技术可及性引发的公平性质疑
医疗技术创新成果的社会转化始终面临公益属性与市场逻辑的价值博弈。尽管新型医疗技术及药物的研发以提升全民健康水平为愿景,但其临床推广受制于三重现实约束:高额研发投入的转嫁机制、技术应用的经济壁垒以及资本回报的分配诉求。以达芬奇手术机器人系统为例,西南证券研究数据显示,单例手术综合成本达4.4万元,其中专用进口耗材约占比58.9%,设备维护与折旧摊销成本占比40.9%
[10]。尽管2021年4月上海将前列腺癌根治术等4类机器人手术纳入医保报销目录,通过80%的报销比例显著降低患者自付
[11],此举具有重要示范意义,但技术可及性的公平问题远未解决,并呈现出结构性特征:①医保覆盖的层级化与碎片化:上海的地方性探索尚未形成全国统一的医保报销政策。不同省市医保基金承受能力、保障水平及对创新技术的纳入标准差异巨大,导致患者跨区域获得机器人手术服务的可及性存在显著地域不平等。即使在同一地区,城镇职工、城乡居民医保的报销比例和范围也可能不同,进一步分化患者群体。②医疗资源配置的虹吸效应:高端手术机器人系统主要集中配置于大型三甲医院或中心城市医疗机构。这种资源配置模式不仅加剧了区域间医疗水平差距,还可能产生“虹吸效应”,吸引优质医生资源和复杂病例向中心聚集,客观上削弱了基层和非中心地区患者获取该技术的可能性。③基层承接能力薄弱:基层医疗机构普遍缺乏购置、维护高端手术机器人的经济实力,也缺少经过系统培训、具备熟练操作资质的专业团队,限制了技术普惠的覆盖面。④支付能力的决定性作用:在缺乏充分医保覆盖或商业保险补充时,患者个人及家庭的支付能力成为能否选择机器人手术的关键甚至决定性因素。这可能导致相同适应证的患者因经济条件差异而接受不同质量的外科治疗,违背了医疗公平的伦理原则。上述因素相互交织、层层传导,最终形成了“技术鸿沟—支付能力—服务获取”的连锁反应机制,催生了优质医疗资源获取的新型不平等格局,使得手术机器人这一旨在提升诊疗水平的技术进步,反而可能成为加剧健康不公平的潜在推手。
2.4 技术依赖引致的主体异化困境
人类制造工具的初衷在于拓展人类能力的疆域。技术工具的根本价值应服务于人类文明的演进,而非引致主体性的式微。人工智能技术作为现代文明的关键驱动力,在提升各行业运行效率的同时,也可能让人们对智能技术产生过度依赖,诱发伦理实践的异化。手术机器人重构了外科医师的认知模式,并重塑着外科教育体系,其操作精度的提升是显性优势,但隐性代价在于医师本体感知能力的钝化。机械臂过滤了传统手术中组织弹性、血管搏动等触觉反馈的细微差异,导致医师对非结构化临床信息的处理能力逐渐退化。这种技术中介化认知可能削弱了医师在应对复杂解剖变异和术中突发状况时的应变能力。
3 手术机器人伦理应对
2019年,美国国家医学院发布《医疗人工智能:希望、炒作、承诺、危险》报告,要求优先考虑医疗人工智能的伦理与道德,保障技术的公平与包容性;2018年欧盟在《可信赖人工智能的伦理准则(草案)》《欧洲人工智能战略》等多项战略报告中强调医疗人工智能伦理以人为本的向度目标;中国也多次在相关政策文件中强调要确保智能医疗技术的合伦理性。2021年9月25日,国家新一代人工智能治理专业委员会出台了《新一代人工智能伦理规范》(以下简称《伦理规范》),将伦理道德约束贯穿研发至应用的全流程,为人工智能相关从业者及机构提供道德实践框架。《伦理规范》中提出增进人类福祉、促进公平公正、保护隐私安全、确保可控可信、强化责任担当、提升伦理素养等6项基本伦理规范,以及人工智能管理、研发、供应、使用等活动的18项具体伦理要求。在科学技术的创新、研发和应用中,负责任的应是人而非人设计的机器人,作为主体责任人,应肩负起设计者的伦理责任,具备内在的伦理设计能力。因为,内在的伦理设计是降低伦理风险的第一步,也是最重要的一步。对此,笔者建议构建“责任明晰化—资源均衡化—价值人本化”的伦理治理框架,实现工具理性与医疗伦理的价值统合,具体思考如下:
3.1 加强医者伦理能力建设,推进医疗价值人本化
外科诊疗决策的制订需遵循循证医学原则,综合权衡疾病进程、体征数据、技术成熟度、支付能力及患者价值观等要素,最终确定手术策略。加强医者技术伦理能力建设,在诊疗决策过程中时刻保持伦理自觉性,切实践行医学伦理中尊重、有利、自主和不伤害四个基本原则。在术式决策过程中,需针对经济拮据患者构建伦理防护机制:通过精准化医疗资源调配避免过度治疗,同步预防医源性心理创伤对康复进程的干扰。此举可系统性化解临床伦理困境。手术机器人的研发必须深度融合人文维度,在功能架构、技术接口及人因工程设计中植入关怀逻辑,消除机械性交互衍生的临床次生风险。
3.2 制定人机协作全生命周期管理图谱,实现责任明晰化
针对人工智能技术自主性特征带来的监管挑战,亟须建立多方协同的监管体系。基于医疗人工智能全生命周期管理视角,建立由卫生主管部门牵头,联合技术研发机构、生产企业和临床机构共同参与的协同治理架构。通过立法明确三方主体责任边界,重点构建涵盖算法设计、产品制造、临床应用的标准化责任分配图谱(
图1),同步完善人工智能伦理审查标准和操作规范。
此外,针对机器人手术,可以建立“动态监管响应机制”,具体包括术中监管机制和应急响应体系。“术中监管机制”是建立双轨监督制度,由机器人生产商技术专家与医疗机构质量控制专家组成独立监督组,通过随机抽选方式参与手术过程监督。“应急响应体系”是指制定分级故障处置预案,对线路故障、机械失灵等三级风险事件设立分钟级响应机制,配置冗余系统确保紧急情况下可即时切换人工操作模式。如术中突发机器故障、软件不稳定,并由此损害患者健康,设计方、生产方均应承担法律责任,不可在面对问题时推卸责任。再如,完善机器人手术操作者的考核标准,只有经过系统培训、严格筛选的医生操作机器人完成手术,才是保障患者安全的根本。
3.3 建立技术应用普惠机制,促进资源均衡化
针对手术机器人技术可及性引发的公平性质疑,需构建多层次、协同推进的普惠机制,着力破解“技术鸿沟—支付能力—服务获取”的连锁困境:①完善医保政策与支付机制:在科学评估技术价值的基础上,逐步推动将机器人辅助术式纳入国家或省级医保目录,设定合理的报销比例和支付标准。探索按病种付费(diagnosis related groups,DRG/diagnosis-intervention packet,DIP)框架下对机器人手术的精细化管理,在保障医疗质量的同时控制不合理费用增长。鼓励发展补充性商业健康保险,覆盖医保目录外或报销比例不足的部分,为患者提供更多元化的支付选择。②加速国产化与成本控制:大力支持国产手术机器人核心技术攻关与产业化发展,通过自主创新打破技术垄断,降低设备购置与维护成本。推动高值耗材的集中带量采购,压缩专用耗材价格水分。鼓励医疗机构探索设备共享、区域协作等模式,提高设备利用效率,摊薄单次使用成本。③优化资源配置:制定区域化的手术机器人配置规划,引导资源适度、合理布局。建立区域医疗中心辐射带动机制,通过远程手术指导、人才培养、技术帮扶等方式,提升基层医疗机构对复杂技术的理解和承接能力。④探索创新服务模式:在严格监管和充分知情同意前提下,探索分期付款等创新支付方式,降低患者一次性经济负担。同时,研究公益基金、社会资本参与支持经济困难患者使用先进技术的可行性。通过上述组合策略,逐步缩小技术获取的差距,旨在使手术机器人的发展红利能够更公平地惠及更广泛的患者群体,回归医疗技术的公益属性。
3.4 破解医患沟通“认知鸿沟”,推动信息可视化
手术机器人作为多学科技术融合的典型产物,其复杂系统架构给医患沟通带来特殊挑战。在术前告知环节,如何通俗易懂地阐述技术优势并确保患者充分理解手术风险与获益,成为落实知情同意制度的关键难点。为此,可开发可视化术前说明系统,通过三维动态演示、交互式界面等创新形式,将复杂的机械臂运动轨迹、术中定位精度等专业概念转化为患者可感知的视觉信息。基于可视化说明的系统维护体系同样具有临床价值。针对高精密设备特性,需构建分级维护机制:基础层面依据系统复杂系数和使用手册规范,制定涵盖关节校准、传感器检测等关键环节的预防性维护计划;进阶层面建立动态调节模型,根据设备服役年限的线性增长,按20%/年的比例提升核心模块维护频率,以抵消机械磨损带来的性能衰减。同时,医院应联合厂商协同设计阶梯式培训体系,通过虚拟仿真—动物实验—临床带教的三阶段培养路径,使术者操作达标率提升至98%以上,最大限度降低人为失误率。此多维管理机制通过技术阐释、精密维保、人员培训的闭环联动,可将系统故障发生率控制在0.5‰以下。
4 结语
手术机器人引发了外科技术代际跃迁,重构了医疗干预范式,显著提升了手术精准度与治疗效能。然而其衍生的伦理风险矩阵亟待系统性治理。随着技术成熟度曲线跨越临界点及伦理治理框架的全周期完善,手术机器人将驱动临床医学范式革命,成为精准健康干预的核心赋能载体。医学重大技术突破往往会推动医学伦理体系的演进升级,这种伦理演进并非被动适应过程,而具有显著的能动作用——通过建立约束与导向双重机制,促进诊疗活动更趋人性化与科学化,最终实现医患关系的良性互动。在人工智能医疗领域,其伦理价值建构已超越传统伦理规范的线性叠加,深层映射着社会主体对新兴技术发展的价值期待与人文诉求,这种基于社会共识形成的伦理框架,实质上构成了人工智能技术在医疗领域可持续发展的价值基石。
海军军医大学深蓝工程“启航”人才项目“新时代军队医学院校课程思政一体化高质量建设研究”