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。
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