STAR機器人成功打敗人類醫(yī)生 或將進入醫(yī)療業(yè)

時間:2016-05-09

來源:網絡轉載

導語:機器人外科手術近日又有了新的進展。最近一次實驗中,STAR機器人(SmartTissueAutonomousRobot,直譯為智能組織自動機器人)靠自己的視界、工具和智慧完成了縫合豬小腸的手術。

機器人外科手術近日又有了新的進展。最近一次實驗中,STAR機器人(SmartTissueAutonomousRobot,直譯為智能組織自動機器人)靠自己的視界、工具和智慧完成了縫合豬小腸的手術。更厲害的是,此次試驗中,STAR和一名人類外科手術醫(yī)師同時挑戰(zhàn)了該任務,STAR完成得比外科醫(yī)師還要好。

STAR的研發(fā)團隊從未說過機器人很快就可以在手術臺上代替人類;但經過此次試驗,他們已經證明無論是在手術技術還是在「自主監(jiān)督」方面,機器人都有望能在不久的將來取代人類。

小兒科外科醫(yī)師PeterKim也是STAR的研究員之一。在采訪中,他對此并沒有感到任何壓力或是受到威脅?!鸽m然我們外科醫(yī)師對于自己的開刀技術非常自豪,但若是機器人能夠合作,那么手術完成得會更好而且更安全?!?/p>

STAR機器人本次實驗的相關論文已經刊登在了醫(yī)學雜志《轉化醫(yī)學》上。研究人員給機器人編寫了“小腸縫合”的程序,簡單說就是把一段切開了的小腸再縫合起來。“就和修補橡膠軟管差不多”,開發(fā)團隊的資深工程師RyanDecker如是調侃道。縫合必須要緊且間隔相同,防止泄露。STAR機器人先是在實驗室中對離體組織進行了此實驗,然后對麻醉狀態(tài)的豬進行了活體實驗。一位經驗豐富的外科醫(yī)師也挑戰(zhàn)了相同的任務。經比較,STAR的縫合更為規(guī)整,且更不易泄露。

不過機器人確實借助了一點幫助。整個實驗中40%的部分都有研究人員為機器人提供指導或幫助,例如幫機器人拿線等等。還有60%則是STAR完全自主地完成的。研究人員并不覺得他們的幫助和所說的「自主」有什么關系;他們認為這裝備完全符合實際外科手術場景。外科手術醫(yī)生可以監(jiān)督機器人做手術的過程或是和機器人權衡分擔,讓機器人來負責相對單一繁瑣的部分。Decker表示:“要是機器人能夠代替醫(yī)生完成手術中的某些部分,讓手術醫(yī)生有時間出去喝杯咖啡。”

事實上,如今有些手術中已經開始使用智能機器了。像膝蓋置換、鐳射矯視和植發(fā)等手術完全可以交給機器人做。這些手術的共同點就是它們的目標,例如腿骨、眼睛、頭部等這些部位都可以在手術中保持不動。軟組織手術則比這復雜得多,也就很難交給機器人,因為人體中那些滑潤粉嫩的組織會移動而且很難追蹤。

目前手術中使用的機器人基本都是IntuitiveSurgical公司出產的daVinciSystem(達芬奇手臂手術系統),并非機器人自主完成。DaVinciSystem就是讓外科醫(yī)師坐在操縱臺上操控,這些精細的動作就會由患者體內的微型工具復制。

STAR整合了幾項不同的技術,成功地解決了給軟組織動刀的難題。STAR的視界依賴于放在腸部組織內的數個近紅外熒光探針(NIRF);有一臺NIRF相機會對這些探針進行追蹤,3D相機則記錄這些部位的影像。結合這些數據信息,STAR就能專注于手術部位了。機器人會自己計劃好縫合過程,再根據手術過程中組織的移動自行調整。

研究人員們只訓練STAR如何縫合。"我們根據機器本身的情況,為它編寫了最頂尖的外科手術技術程序。"im說道。

業(yè)界專家認為此次研究是巨大的突破,但也指出以目前的技術限制,自動機器人近期內還無法在外科手術種實際投入使用。自動機器人的先驅,華盛頓大學教授BlakeHannaford指出,試驗中,機器人所依靠的NIRF探針是人類安插的。

Hannaford還質疑了臨床狀況下用STAR縫合的必要性?!笍募夹g上來說,毫無意疑問,半自動縫合對手術機器人是個莫大的挑戰(zhàn),本次實驗也已取得成功;但在實際臨床情況下,外科醫(yī)生完全可以用吻合器在幾秒鐘時間內就完成縫合,何必要動用機器人呢?顯然研究人員們?yōu)闄C器人選擇的任務不足以說明機器人的重要性。」Hannaford在郵件中寫到。

STAR研發(fā)團隊聲稱,本次實驗只是為了證明自動機器人可以解決軟組織手術的難題。雖說機器人目前還無法在手術中替代人類,Kim表示他希望團隊開發(fā)的技術可以早日被整合為實用性的設備,并在接下來的幾年內完成商業(yè)化。如果可以證明機器人系統確實能提高手術的安全性和成功率,那么醫(yī)療界很有可能將會進入自動化時代。

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