3D打印模型輔助與骨科機(jī)械人在脊柱畸形矯形流程中的精確置釘

文章：大信息文摘

機(jī)械人參加手術(shù)是醫(yī)療智能化成長(zhǎng)要害。

1月26日刊登在Science Robotic上的一篇論文顯現(xiàn)，約翰·霍普金斯大學(xué)的研發(fā)職員設(shè)計(jì)的自動(dòng)組織自主機(jī)械人STAR順利完結(jié)了植物的腹腔鏡下“腸吻合”操控，10秒左右的操控均由機(jī)械人獨(dú)立自主完結(jié)。

約翰·霍普金斯大學(xué)懷廷工程學(xué)院的機(jī)器工程助理老師Axel Krieger說(shuō)：“咱們的發(fā)掘標(biāo)明，咱們能夠智能完結(jié)手術(shù)中最高難、最精致的任務(wù)之一：腸道兩頭的從新連通。STAR在四只植物身上進(jìn)行了一樣的手術(shù)，結(jié)果明顯好于人類(lèi)?！?/p>

論文鏈接：

01 第一個(gè)能夠順應(yīng)軟組織手術(shù)的機(jī)械人體系

“ STAR 之因此特別，是由于它是第一個(gè)機(jī)械人體系，能夠在最少的人為干預(yù)下，在軟組織中計(jì)劃、順應(yīng)和施行內(nèi)科手術(shù)策劃?！盞rieger說(shuō)。

腸吻合操控須要高程度的反復(fù)運(yùn)動(dòng)和準(zhǔn)確度的流程，連通腸道的兩頭能夠說(shuō)是胃腸內(nèi)科手術(shù)中十分擁有戰(zhàn)斗性的一步，需要內(nèi)科醫(yī)師以高準(zhǔn)確度和一致性進(jìn)行縫合。

縱然是最輕微的手振動(dòng)或錯(cuò)位縫合也許造成泄露，也許造成劫難性的并發(fā)癥。

軟組織手術(shù)對(duì)機(jī)械人來(lái)說(shuō)特別艱難，由于它擁有不能預(yù)判性，這需要操控者可以快速順應(yīng)，以應(yīng)付意想不到的阻礙。

為了應(yīng)付這一狀況，該小組為STAR設(shè)備了加強(qiáng)自主性和提升內(nèi)科手術(shù)準(zhǔn)確度的新特征，含蓋專(zhuān)門(mén)的縫合工具和最超前的成像體系，供應(yīng)更確切的內(nèi)科行業(yè)可視化，STAR還有一個(gè)別致的操控體系，能夠?qū)崟r(shí)調(diào)節(jié)手術(shù)策劃，就像人類(lèi)的內(nèi)科醫(yī)師同樣。

02 基于機(jī)械學(xué)習(xí)的追蹤算法是自動(dòng)手術(shù)的要害

研發(fā)職員較為了人工腹腔鏡手術(shù)和機(jī)械人手術(shù)的吻合品質(zhì)規(guī)范，含蓋針位子調(diào)校、縫合間距、縫合尺寸、完結(jié)時(shí)間、管腔暢通率和泄露壓力。

信息標(biāo)明，STAR體系優(yōu)于顧問(wèn)內(nèi)科醫(yī)師的手工技巧和RAS技巧的一致性和確切性，這也在體內(nèi)模型中獲得了印證。

引導(dǎo)機(jī)械人視覺(jué)的，固然也是時(shí)下賤行的機(jī)械學(xué)習(xí)算法。

Kang和他的學(xué)生開(kāi)發(fā)了一個(gè)基于構(gòu)造內(nèi)窺鏡視角的三維機(jī)械學(xué)習(xí)追蹤算法，Kang表達(dá)，“咱們相信一個(gè)超前的三維機(jī)械視覺(jué)體系是使自動(dòng)手術(shù)機(jī)械人更自動(dòng)和更安全的要害?！?/p>

Krieger說(shuō)，緊隨醫(yī)學(xué)行業(yè)向更多的腹腔鏡手術(shù)方式成長(zhǎng)，為此類(lèi)手術(shù)設(shè)計(jì)的智能化機(jī)械人體系將會(huì)十分首要。

03 知乎熱議

這算手術(shù)？

這項(xiàng)研發(fā)一旦報(bào)導(dǎo)，也在知乎激發(fā)熱議。

高贊答復(fù)表達(dá)，研發(fā)中提到的針位子調(diào)校、縫合間距、縫合尺寸、完結(jié)時(shí)間、管腔暢通率和泄露壓力這六項(xiàng)評(píng)估指標(biāo)，前四項(xiàng)也許是機(jī)械人做的比人類(lèi)要好，可是后兩項(xiàng)就見(jiàn)仁見(jiàn)智了，由于此中是牽扯的變量太多了。

答主@陳子楊Dr.outside 舉了個(gè)例子。

身體誤差萬(wàn)別，就說(shuō)做結(jié)腸癌，分期早和分期晚，腸道水腫水平完全不同樣，有沒(méi)有阻塞，腸道的干凈水平也不同樣。胖和瘦，肚子里油多油少也不同樣。

另一位也是醫(yī)師的答主@言成醫(yī)師 也表達(dá)，嚴(yán)酷來(lái)說(shuō)，機(jī)械人完結(jié)的并非是完好的“腸吻合術(shù)”，而不過(guò)此中的一個(gè)方法。

完好的腸吻合手術(shù)，你起碼要逐層進(jìn)腹，選取手術(shù)的腸管，解決系膜和腸管，做吻合，放引流，關(guān)腹?！旰玫哪c吻合手術(shù)，你起碼要逐層進(jìn)腹，選取手術(shù)的腸管，解決系膜和腸管，做吻合，放引流，關(guān)腹。

機(jī)械人手術(shù)文摘菌也報(bào)導(dǎo)過(guò)許多，各家研發(fā)成長(zhǎng)也很快，可是謹(jǐn)嚴(yán)的看，@菲利普醫(yī)師 的一句總結(jié)仿佛很到位。

這類(lèi)研發(fā)有一個(gè)一同點(diǎn)——在相當(dāng)多的限定前提下是順利的，但現(xiàn)階段距離實(shí)際運(yùn)用還有很遠(yuǎn)的路要走。