机器人技术与机器学习和人工智能相结合,可以显著提高手术效果。

 机器人技术与机器学习和人工智能相结合,可以显著提高手术效果。

根据普华永道的报告,该报告着眼于人工智能和机器人技术在各个领域的应用,医疗保健被认为是使用这些技术时具有真正潜力的医疗保健之一。

人口老龄化,以及传感器和无线连接方面的最新进展,以及大大改进的IT系统,意味着医疗保健现在可以充分利用机器人和人工智能的优势,从而更好地采用更多自动化系统。

根据报告,AI可用于检查,诊断和治疗患者,例如,可以帮助临床医生加快决策速度,并帮助更有效地执行某些任务。

当涉及机器人的未来部署时,最引人注目的潜力是进行手术本身。

“传感器和无线连接的进步意味着医疗保健可以更好地利用机器人技术和人工智能。”

越来越多的远程操作手术机器人系统包括外科医生的控制台,机械臂,监控系统和软件,正在用于辅助微创手术,无论是进行缝合还是插入螺钉,所有这些都可以更高的准确度实现。灵巧程度超过人类。

达芬奇机器人手术系统可能是这种技术中最着名的例子,全球已部署了4500多台机器人。然而,这些机器人比真正的手术机器人系统更多地涉及操纵。

尽管如此,全球外科机器人市场正在强劲增长,Allied Market Research的研究表明,预计到2024年它将达到980亿美元。预计应用范围也将继续迅速扩大。

在英国,CMR Surgical推出了Versius机器人,据称它比现有机器人更小,更灵活,更灵活,可以执行更广泛的操作。

但是,随着AI的机器人启用,我们可以预期它们会在自动化手术中加速使用。

虽然它肯定是一个相对较新的研究领域,但创新正在全球范围内加速发展。例如,马斯特里赫特大学医学中心的整形外科医生使用能够在患者手臂上缝合0.3至0.8mm血管的“机器人手”进行超显微外科手术,这被称为世界第一。

Microsure是埃因霍温科技大学和马斯特里赫特大学的衍生公司,开发了一种外科手术机器人,可以由外科医生控制,手部动作被分析,然后转换成更小更精确的动作。

该设备使用AI来稳定外科医生运动中的任何震颤,使手术更安全,更容易执行。

展望未来,预计外科医生将在一系列复杂的显微外科手术中使用这些AI启发的机器人,例如组织重建。

但机器人的作用远远超过'正义'手​​术。一旦离开手术室,机器人技术将在术后护理中发挥作用,因此我们看到所谓的“床边机器人”的发展,通过使用语音识别软件,将能够帮助患者的岗位 - 手术康复。

脊柱手术

但它仍然是手术,机器人技术的应用和使用提供了最令人兴奋的机会。

在英国,由诺丁汉特伦特大学医学设计研究小组的Philip Breedon教授领导的研究小组开发出能够进行脊柱手术的机器人,其准确性比目前更高。

作为一项突破性研究项目的一部分,由教授领导的研究小组创建了一个系统,允许两个机器人手臂半自动地在个别椎骨上钻孔。

“钻孔是手术的一部分,允许外科医生矫正患有脊柱侧凸或脊柱后凸等疾病的患者的脊柱,”Breedon教授解释道。

这项研究已经开展与英国诺丁汉特伦特大学科学与技术学院和咨询脊柱外科教授布罗尼斯瓦夫Boszczyk的大卫·布朗教授,谁是本尼迪塔斯Krankenhaus图青在德国脊柱外科的负责人,以及谁合作的一部分是前来访诺丁汉特伦特大学教授。

根据Boszczyk教授的说法,“脊柱手术的完全准确性是至关重要的,因为这类手术对患者有很大的风险。这项技术有可能通过人工操作无法实现的操作的关键部分来最小化这些风险。“

Breedon教授同意了。“开发的这项技术能够提供以前无法达到的精确度,部分原因是机器人手臂在操作过程中同时自然地与患者的脊椎一起移动。”

Boszczyk教授向Nottingham Trent部门询问了Breedon教授。

“我们做的很多工作都来自口口相传,博斯克齐克教授来找我们帮助开发一种能够提供所需手术类型的机器人,同时还具有脊柱手术相关技术所需的可重复性。

“正在进行这种改变生命的手术来纠正脊柱疾病的外科医生必须对他们正在使用的设备有信心。他们不想造成不必要的和可能造成严重伤害的事情,“Breedon教授说。

该过程涉及两个机器人手臂,在手术过程中协同工作。这些被称为基准和工具机器人。基准机器人固定在椎骨上并随之移动以跟随患者的自然运动,并将该运动的数据瞬间传递到3D计算机。

然后将孔钻入椎骨并用于插入椎弓根螺钉,椎弓根螺钉连接到畸形杆减压器,然后允许外科医生拉动单个椎骨并重新对准脊柱。

然后,加工机器人自动调整,使其保持在预定义的路径上,并根据基准机器人提供的数据继续精确钻孔。

 机器人技术与机器学习和人工智能相结合,可以显著提高手术效果。

“我们还在研究传感器技术,当钻头穿透脊柱时,将根据所施加的压力向外科医生提供反馈 - 为此,它将能够自动缩回,停止或发出警报或警告。“

教授表示,该部门创造的大部分内容都是从头开始的。

“这是一个原型设备,”Breedon教授解释说,“但它是一个很好的例子,说明机器人如何能够增强和改进侵入式操作的执行方式。

已经开发出能够进行脊柱手术的机器人

“不仅如此,它还可以提高患者安全性并确保更有效的流程。这也可能意味着在紧急情况下以及患者在事故现场无法移动的情况下,可以就地进行手术。

该团队还在研究增强现实,以便使用实时传递的数据来更好地概述手术过程。在进行手术时,外科医生可以更多地获得更多细节。

这种技术也将使外科医生更容易实施这一程序,3D打印模型的使用将意味着他们将不再需要在有尸体的剧院工作,而是能够使用正常的空间来测试系统。

“我们必须听取外科医生的工作所需,”Breedon教授说。

“许多人仍然希望通过手术获得触觉体验,因为这可以告诉他们手术是否有效进行,所以我们现在正在考虑使用AI或机器学习来学习这种经验,这样我们就能更好地了解手术的需要。外科医生和手术本身。“

本文转载至微信公众号“石墨烯雷达”。


分享到:


相關文章: