医用机器人 医学领域开启智能医用机器人时代

2月7日,手术机器人“达芬奇”在武汉协和医院完成湖北省首例机器人胆囊切除术。

达芬奇机器人由三部分组成:按人体工程学设计的医生控制台;4臂床旁机械臂系统;高清晰三维视频成像系统。

与传统手术相比,达芬奇机器人手术有三个明显优势:突破了人眼的局限,使手术视野放大20倍;突破人手的局限,7个维度操作,还可防止人手可能出现的抖动现象;无需开腹,创口仅1厘米,出血少、恢复快,术后存活率和康复率大大提高。

此外,机器人手术通过三维成像,可以放大4至10倍,再小的血管、再细的纤维,均能看得清楚,可方便医生及时做出判断。它还有使用范围广、减少手术工作人员、节省医生体力、远程手术和方便教学等优点。

约1小时后,患者胆囊被顺利切除。

手术中主刀的协和医院院长、原胃肠外科主任王国斌感叹:“以前一台外科手术仅医生就需要4人,运用机器人操作一般只需要1名医生,大大节省医生劳动力,而且医生能坐着手术,轻松了很多”。

据悉,达芬奇手术机器人是目前世界上最先进的用于外科手术的机器人,最开始的目的是用于外太空的探索,为宇航员提供医疗保障,提供远程医疗。目前,全世界手术机器人装机3079台,其中美国2153台,中国大陆已有31台。

另据发表在英国皇家学会期刊《界面》(Interface)上的文章介绍,一台名为“夏娃”(Eve)的人工智能机器人将有助于推动新型药物的发明,使新药开发速度更快,价格更低廉。研究团队已经取得了初步突破,“夏娃”发现了一种抗肿瘤药物可能也可以用在疟疾的治疗之中。

“夏娃”随机选择化合物库中的一个子集,找出能通过第一个测试的化合物;这些化合物再经过多次重复测试,以降低假阳性结果出现的概率。“夏娃”从中甄别出对选定药物目标有作用的高可能性化合物。这是一个非常聪明的、基于基因工程酵母的筛选系统,使“夏娃”能排除那些对细胞具有毒性的化合物,选择那些能阻断寄生虫蛋白质活动的化合物,而不对人类蛋白质产生损伤。这一过程可以降低成本和不确定性,并减少了药物筛选所需的时间,对全世界数以百万计的人们来说,具有潜在的重要价值。

“夏娃”可以自动提出和测试假说,利用实验室机器人运行实验,然后对结果进行解释以修正假说,之后再重复这一过程,自动完成高通量的、假说主导的研究,而且其科学过程的所有方面都可以数字化保存下来,供人研究。

曼彻斯特大学生物技术研究所的罗斯·金(RossKing)教授说:“每个产业都受益于自动化,科学也不例外。引入机器学习使这一过程变得智能化――而不是仅仅使用‘蛮力’――可以大大加快科学开发的速度,并可能取得巨大的回报。”

伦敦皇家学院泌尿外科医生贾斯廷·韦尔认为,如今机器人已成为日常医疗工作的组成部分,“随着机器人的价格越来越低、体形越来越小,它们定会成为常规医疗手段”。

医学实验室的专家们也预测:人类与机器人之间的界限是很模糊的。未来,实验的对象可能涉及可摄入或可注射的纳米机器人,该技术或许可以实现“显微”治疗或直接定向给病人的患病细胞递送药物。30年后,移植的前提将不再是器官捐赠,受电子控制的人造器官将为越来越多的病患提供第二次生命。

另一方面,假体将更为便捷的为人所用,医务人员将通过传感器传递重要数据,人们的健康可以受到实时监控。也正是因技术的不断发展和提升,卡巴斯基做出推断,2045年人类寿命将显著增加。

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