2026-03-22 11:07:49
手术机械人被誉为机械人工业“皇冠上的明珠”，作为医生的“辅助工具”已经完成为了数百万次微创手术。那末，手术机械人可否“离开”医生的节制，自立完成手术呢？ 近日，中国香港中文年夜学一个多学科研究团队乐成研发出基在人工智能（AI）驱动的手术机械人主动化技术，并将该技术集成在国产机械人中，于活体猪模子上实现了结构牵拉、纱布抓取、血管夹闭等多项自立手术操作。相干研究结果发表在《科学-机械人》。 据先容，这是全世界首例多功效手术主动化的活体动物验证，为主动化手术机械人领域提供了数据驱动的纯视觉解决方案。 给手术机械人装一双“慧眼” 当前，外科手术机械人仍需医生操控。以腔镜手术为例，医生坐于节制台上，除了了一只机械臂放置内窥镜外，需要用两只手操控三只机械臂，并经由历程脚下按键频仍切换节制。而主动化手术机械人往往依靠特别的传感器输入，或者基在人工预界说的规则及模子，年夜年夜限定了临床运用。 于这项研究中，团队使用AI技术，研发脱手术机械人主动化的具身智能技术框架。该框架整合了机械视觉模子、强化进修及视觉伺服节制技术，无需特别传感器就能实时分析内窥镜图象，确保手术使命实现精准、高效、宁静地自立操控。此中，基在基础模子的视觉感知体系能正确理解并深度预计种种手术场景。 论文通信作者、中国香港中文年夜学盘算机科学与工程学系助理教授窦琪先容，相比现有主动化手术机械人，团队有两个技术立异点。一是临床可用性。与以往接纳特别传感器的繁杂要领差异，他们接纳了纯视觉技术方案，依赖尺度的双目视频就能实时正确理解手术场景，为主动化手术机械人装上一双“慧眼”，于临床上更容易利用。二是通用性。以往基在模子驱动的主动化要领针对于特定行动建�：竽岩郧ㄡ悖芯客哦釉蚪幽墒萸慕换ナ浇薹绞剑衫叹卣笫迪滞ㄓ眯裕苁逝洳钜斓氖质醭【埃瓿刹钜斓氖质跏姑�。 研究团队将该技术集成至相助企业康诺思腾的腔镜手术机械人中，并于中国香港中文年夜学医疗机械人立异技术中央开展活体猪多功效手术主动化验证，集成的腔镜手术机械人乐成完成为了血管夹闭、结构牵拉、纱布抓取等多项自立手术操作，进一步推动自立手术从看法向临床迈进。 多学科相助，打破知识壁垒 2020年，于英国帝国理工年夜学竣事博士后事情后，窦琪回到母校中国香港中文年夜学，建设试验室，于手术机械人主动化领域开展研究。 那时，AI及手术机械人两个研究领域可以说是“各自为营”。“开展这项研究时，咱们没有太多可供参考的案例，险些是从零最先。”窦琪回忆，随着AI技术海潮的到来、机械人具身智能看法的提出，团队考试考试应用交互进修开发手术机械人主动化技术。然而调研发现，并无适配AI技术的手术机械人模仿器，学科壁垒给研究带来了极年夜挑战。 为此，窦琪领导团队自立研发了手术机械人的具身智能数字孪生平台SurRol。手术机械人主动化技术于这个模仿器上完成练习后，便能直接将技术迁徙到实际中的手术机械人平台。今朝，SurRol已经向全世界手术机械人研究社群开源，进一步助推主动化手术机械人生长。 2021年，窦琪团队与康诺思腾开启产学研相助，对于平台开展软硬件验证事情。两个团队不停提妙手术机械人主动化技术的精准性，为后续活体动物试验奠基了坚实的技术基础。中国香港中文年夜学医学院团队加入后，活体动物试验患上以顺遂开展。于这个历程中，项目逐步集结并造就了机械视觉、强化进修、工程学、医学等配景的人材，建设了手术机械人领域的多学科交织团队。 “医疗机械人立异技术中央提供了工程立异与临床运用协同生长的怪异生态，加速了从试验室看法向临床前研究转化的进程。这项医工交织的研究结果揭示了AI辅助体系于外科手术领域的革新潜力。”中国香港中文年夜学医学院院长赵伟仁体现。 外科医生的“第三只手” 一段时间以来，海内外手术机械人研究取患了差异水平的突破。例如，本年7月，美国约翰斯·霍普金斯年夜学的研究职员于《科学-机械人》发文称，他们练习出一个使用AI自立完成胆囊切除了手术法式操作的机械人。相比之下，中国香港中文年夜学团队的手术机械人主动化技术揭示出更强的通用性，可自立实现多项手术使命操作。 只管已经有一系列突破，“让AI自力完成整台手术仍不实际”。窦琪体现，生长主动化手术机械人应做到鼓舞勉励与羁系并进，于规范的框架下有序生长。 “事实上，让AI手术机械人成为医生的‘第三只手’年夜有可为。”窦琪说，研究手术机械人主动化技术的目标就像实现汽车的“辅助驾驶”功效。当医生用两只机械臂举行繁杂手术操作时，AI机械臂如果YABO鸭脖官网能主动肩负牵拉、止血等辅助使命，将减轻医生频仍切换器械的肩负，提妙手术效率。 “主动化手术机械人从试验室得手术室的间隔比想象的更近。”窦琪推测。今朝研究团队正开展多轮动物试验，稳步推进临床转化。未来，他们将进一步缭绕手术机械人的个性化协同及功效进级开展摸索，让AI手术机械人进修差异外科医生的操作习气，优化人机交互体验，真正成为医生的智能同伴。（记者刁雯蕙） 相干论文信息： https://doi.org/10.1126/scirobotics.adt3093
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