大模型加持手術(shù)機(jī)器人，腦科手術(shù)取得突破！

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/李彎彎）手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)是集多項(xiàng)現(xiàn)代高科技手段于一體的綜合體。外科醫(yī)生可以遠(yuǎn)離手術(shù)臺(tái)操縱機(jī)器機(jī)型手術(shù)，完全不同于傳統(tǒng)的手術(shù)概念，在世界微創(chuàng)外科領(lǐng)域是當(dāng)之無愧的革命性外科手術(shù)工具。早期，手機(jī)機(jī)器人在骨科、牙科等細(xì)分領(lǐng)域已經(jīng)得到較多應(yīng)用，如今在大模型的加持下，手術(shù)機(jī)器人在腦科也取得突破。

手術(shù)機(jī)器人已在多個(gè)細(xì)分領(lǐng)域廣泛應(yīng)用

達(dá)芬奇機(jī)器人是一個(gè)很典型的例子。達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)主要由控制臺(tái)和操作臂組成。采用最先進(jìn)的主-仆式遠(yuǎn)距離操作模式，靈活的“內(nèi)腕”可消除醫(yī)生手的顫抖，特有的三維立體成像系統(tǒng)，在術(shù)中能將手術(shù)視野放大15倍，大大提高了手術(shù)的精確性和平穩(wěn)性。

主要由控制臺(tái)和操作臂組成，控制臺(tái)由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、手術(shù)操作監(jiān)視器、機(jī)器人控制監(jiān)視器、操作手柄和輸入輸出設(shè)備等組成。手術(shù)時(shí)外科醫(yī)生可坐在遠(yuǎn)離手術(shù)臺(tái)的控制臺(tái)前，頭靠在視野框上，雙眼接受來自不同攝像機(jī)的完整圖像，共同合成術(shù)野的三維立體圖。醫(yī)生雙手控制操作桿，手部動(dòng)作傳達(dá)到機(jī)械臂的尖端，完成手術(shù)操作，從而增加操作的精確性和平穩(wěn)性，這是一種新提出的主-仆式遠(yuǎn)距離操作模式

據(jù)悉，2022年3月，貴州省人民醫(yī)院小兒外科安妮妮教授團(tuán)隊(duì)“達(dá)芬奇”機(jī)器人手術(shù)突破100例。2023年6月13日，云南省第一人民醫(yī)院首例達(dá)芬奇機(jī)器人心臟手術(shù)的患者順利出院。近日消息，今年6月，哈醫(yī)大四院引進(jìn)首臺(tái)達(dá)芬奇XI手術(shù)機(jī)器人，短短幾個(gè)月時(shí)間，哈醫(yī)大四院“達(dá)芬奇”機(jī)器人成功完成了100例手術(shù)，涉及胸外科、泌尿外科、婦科、甲狀腺外科、肝膽外科、結(jié)直腸外科等學(xué)科。

骨科是手術(shù)機(jī)器人一個(gè)應(yīng)用較多的細(xì)分領(lǐng)域。早在1992年，Integrated Surgical Systems公司（并入CUREXO公司）就發(fā)布了ROBODOC手術(shù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠完成一系列的骨科手術(shù)，如全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)及全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)（THA & TKA），也用于了全膝關(guān)節(jié)置換翻修術(shù)（RTKA），該設(shè)備已經(jīng)廣泛用于全球20,000多例外科手術(shù)。

近幾年，中國(guó)在骨科手術(shù)機(jī)器人方面進(jìn)展明顯。近日，深圳首家骨科手術(shù)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室暨全骨科手術(shù)機(jī)器人區(qū)域臨床培訓(xùn)中心落戶寶安區(qū)中心醫(yī)院。

據(jù)寶安區(qū)中心醫(yī)院相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，我國(guó)關(guān)節(jié)炎患者1億人以上，其中膝關(guān)節(jié)是最常見的發(fā)病部位。人工膝關(guān)節(jié)置換和人工髖關(guān)節(jié)置換的市場(chǎng)需求越來越高，但因傳統(tǒng)人工手術(shù)偏差等原因，關(guān)節(jié)置換術(shù)后患者滿意度約60%~80%。

此次成立的骨科手術(shù)機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，致力于解決骨科手術(shù)的痛點(diǎn)，用錕铻全骨科手術(shù)機(jī)器人即可輔助完成髖關(guān)節(jié)置換和膝關(guān)節(jié)置換兩個(gè)適應(yīng)癥手術(shù)，進(jìn)一步提高髖膝關(guān)節(jié)手術(shù)操作的精準(zhǔn)性和安全性。錕铻全骨科手術(shù)機(jī)器人由深圳本土企業(yè)元化智能科技（深圳）有限公司研發(fā)，是首臺(tái)國(guó)產(chǎn)自主研發(fā)的髖膝關(guān)節(jié)一體機(jī)。該款機(jī)器人已在解放軍總醫(yī)院、四川大學(xué)華西醫(yī)院等數(shù)十家國(guó)內(nèi)知名醫(yī)院完成近2000例關(guān)節(jié)置換手術(shù)。

近日，成立于2018年的手術(shù)機(jī)器人企業(yè)和華瑞博啟動(dòng)IPO輔導(dǎo)，這是一家集骨科手術(shù)機(jī)器人的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)為一體的創(chuàng)新型醫(yī)療器械企業(yè)。

公開資料顯示，和華瑞博第一款產(chǎn)品HURWA KRobot-5800是我國(guó)首個(gè)自主研發(fā)并獲批上市的膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)機(jī)器人。2020年1月，北京協(xié)和醫(yī)院骨科使用HURWA機(jī)器人成功完成我國(guó)首例機(jī)器人全膝人工關(guān)節(jié)置換手術(shù)，該產(chǎn)品于2022年1月取得了NMPA（國(guó)家藥品監(jiān)督管理局）核發(fā)的第三類醫(yī)療器械注冊(cè)證。

第二款產(chǎn)品HURWA KHRobot-6800在第一代產(chǎn)品的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，集合了全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)（TKA）、全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)（THA）、股骨截骨、脛骨截骨于一體的手術(shù)機(jī)器人。該產(chǎn)品于2023年5月取得了NMPA（國(guó)家藥品監(jiān)督管理局）核發(fā)的第三類醫(yī)療器械注冊(cè)證。

大模型加持，腦科手術(shù)取得突破

腦部是人體最為復(fù)雜和重要的器官之一，這使得腦部手術(shù)十分復(fù)雜、風(fēng)險(xiǎn)極高。多年來，許多醫(yī)生提出了腦部手術(shù)的解決方案，但限于技術(shù)原因仍停留在理論階段，AI大模型等新技術(shù)和機(jī)器人的結(jié)合，則為復(fù)雜的腦科手術(shù)提供了一種解決路徑。

基于“紫東.太初”打造的MicroNeuro顱內(nèi)微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)已完成國(guó)際首例深位顱內(nèi)活檢手術(shù)，支持視覺、觸覺的跨模態(tài)融合，實(shí)現(xiàn)了腦部手術(shù)領(lǐng)域的突破，不僅大大提高了手術(shù)的精準(zhǔn)度，還在幾乎不傷害正常腦組織的前提下，進(jìn)行穩(wěn)、準(zhǔn)、可見的智能化微創(chuàng)手術(shù)。

MicroNeuro由CAIR（中國(guó)科學(xué)院香港創(chuàng)新研究院人工智能與機(jī)器人創(chuàng)新中心）執(zhí)行主任劉宏斌主持研發(fā)，基于全球首個(gè)三模態(tài)大模型“紫東.太初”和柔性機(jī)器人兩大核心技術(shù)，在柔性手術(shù)器械觸覺感知及精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)控制等多項(xiàng)技術(shù)上均位于世界前列。

劉宏斌表示，通過AI大數(shù)據(jù)模型，醫(yī)生可以讓機(jī)器輔助他判斷目前的手術(shù)進(jìn)行到哪一階段，有哪些需要注意的事項(xiàng)，進(jìn)行實(shí)時(shí)提醒。

中科院香港創(chuàng)新院人工智能與機(jī)器人創(chuàng)新中心主要聚焦醫(yī)療健康領(lǐng)域，包括基于AI的腦手術(shù)現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)及導(dǎo)航技術(shù)、Embodied AI多模態(tài)手術(shù)大模型、未來具身智能手術(shù)室以及MicroNeuro微創(chuàng)腦手術(shù)機(jī)器人。

不過，大模型在手術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用仍然任重道遠(yuǎn)。就目前大模型的水平來說，仍然需要真人醫(yī)生把控。此外，要實(shí)現(xiàn)質(zhì)量更高的大模型訓(xùn)練，必須打通和強(qiáng)化數(shù)據(jù)分享，比如一些罕見病，在某個(gè)地方病例很少，而在另一個(gè)地方可能有多得多的病例。

總結(jié)

早在上個(gè)世紀(jì)，手術(shù)機(jī)器人就已經(jīng)開始出現(xiàn)，并且逐步在各個(gè)細(xì)分領(lǐng)域協(xié)助醫(yī)生進(jìn)行外科手術(shù)。近些年來，在智能化技術(shù)的快速發(fā)展下，手術(shù)機(jī)器人更是得到了進(jìn)一步升級(jí)，骨科、胸外科、泌尿外科等各個(gè)領(lǐng)域都能見到它的身影。如今，大模型的出現(xiàn)，讓手術(shù)機(jī)器人能夠更穩(wěn)、更準(zhǔn)，并在更為復(fù)雜的腦部手術(shù)中取得突破。