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手术机器人逐渐推广,外科手术无人化未来可期

更新时间:2018-08-07 14:43:32点击次数:363次

曾经,说到机器人就会联想起它们冰冷机械零件堆砌出的外表,生硬的机器语言,受人类操控为人类服务;现如今,人工智能等技术赋予机器人以“个性”,一个个形态万千,功能迥异的机器人出现在了人们的日常生活中。


你知道么?早在1985年,美国人就尝试用Puma560工业机器人辅助进行脑组织活检,这是手术机器人最初的雏形和探索;在80年代末90年代初,诞生了以RoboDoc外科手术机器人为代表的专门用于手术的外科机器;1994年,美国Computer Motion公司研制的伊索(Aesop)持镜机器人可以模仿人手臂功能,取消了对辅助人员手动控制内窥镜的需要,实现比人为控制更精确一致的镜头运动,为医生提供直接、稳定的视野(至2014年,外科医师已经应用伊索机器人在全球做了超过7.5万例次微创手术);1999年1月9日,美国IntuiTIve Surgical公司发布了达芬奇外科手术机器人系统,2000年被美国药监局正式批准投入使用认证,成为全球首套可以在腹腔手术中使用的机器人手术系统。


去年,一台名为STAR(Smart TIssue Autonomous Robot,以下简称STAR机器人)的医疗机器人问世,并且迅速占据了更大科技媒体头条,为什么?因为它是全球第一台可以自主处理软组织的手术机器人,通过专门的算法程序自主完成操作,能避免手术中可能出现的人为差错。这也标志着外科手术无人化向前迈进了一大步。


STAR自主手术机器人

STAR机器人是由美国华盛顿儿童国家健康系统(Children's NaTIonal Health System)的Peter C. Kim团队研发。经过长达7年之久的探索和磨合训练,Kim团队整合了近红外荧光(NIRF)标记和3D光场成像技术,解决了成像问题。这套成像系统通过捕捉组织器官的光场信息,生成3D立体影像。有了这套成像系统,STAR就可以在整个手术过程中,准确而不受限制地监测目标组织的运动和变化。STAR就像就有了“眼睛”,它知道哪个组织是它手术的目标,哪个是不能碰的。为了配合STAR的这套成像系统,Kim团队又自主创新的研发了一套智能算法。这套算法不仅可以制定手术方案,它还可以根据成像系统传回的信息,判断组织的变化,进而对手术方案作出调整。


STAR机器人将自主完成手术全过程,医生并不参与操控,只需要站在旁边监督。为了应对紧急情况,医生可以随时暂停机器人的工作。


它已经做了两次猪肠缝合手术,一次在活体外,一次在活体内,均取得成功。在2017智能机器人与系统国际学术会议(IROS 2017)上,STAR研发团队展示了STAR机器人最新的研究结果:相比起专业的外科医生,机器人也能够更精确地切开组织,对周围的组织损伤也更小。


跟外科医生抢饭碗的机器人会越来越多

现在,外科医生通常用手术笔标记肿瘤边界,也可以很容易转向使用红外线标记法,引导机器人完成手术。此外,如果医生想让STAR机器人完全自己完成手术,STAR机器人可从CT和MRI影像中获取信息,确定肿瘤位置。由此可见,STAR将成为手术室“新星”。


STAR机器人研发团队认为,医疗机器人的理念和自动驾驶汽车相同——不是因为我们不会开车,而是因为我们想减少交通事故的发生。机器人可以精准稳定地操作一切,无需休息,大大提高治疗效率,缩短病人的等待时间,提高就医效率。

伴随着人工智能的发展和系统器械的完善,手术机器人将进一步功能细化,大到机体外科手术,小到伤口消毒缝合,实现专科化、专项化。这样一来,既降低了研发成本和难度,加快了迭代更新的频率,又减少了生产成本,继而降低了病人看病的成本,可以又快又好地实现医疗无人化。


深圳龙人集团长期以来专注于智能医疗设备和机器人的技术研发与二次开发,可根据客户的需求,完成相关技术性能的升级改造,为客户提供完整的技术支持及产品完整解决方案。

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