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用于精密神經(jīng)外科手術(shù)的模塊化機(jī)器人平臺(tái)。圖片來源:《公共科學(xué)圖書館·綜合》
科技日?qǐng)?bào)實(shí)習(xí)記者?張佳欣
在對(duì)大腦 進(jìn)行微創(chuàng)手術(shù)時(shí),外科醫(yī)生目前使用的導(dǎo)管不夠靈活,再加上復(fù)雜、精細(xì)的大腦結(jié)構(gòu),意味著導(dǎo)管可能很難精確放置在所需位置。英國帝國理工學(xué)院開發(fā)了新的精密 微創(chuàng)平臺(tái),改進(jìn)了目前的微創(chuàng)手術(shù)技術(shù),或?qū)⒃鰪?qiáng)安全有效地診療人類疾病的能力。研究結(jié)果發(fā)表在最新一期《公共科學(xué)圖書館·綜合》上。
該平臺(tái)改進(jìn)了現(xiàn)有的微創(chuàng)手術(shù),即外科醫(yī)生通過身體的小切口部署微型攝像頭和導(dǎo)管的鎖孔手術(shù)。它包括一個(gè)柔軟、靈活的導(dǎo)管,可避免治療時(shí)損害腦組織,以及一 個(gè)支持人工智能的機(jī)械臂,以幫助外科醫(yī)生引導(dǎo)導(dǎo)管穿過腦組織。這種導(dǎo)管由4個(gè)相互關(guān)聯(lián)的部分組成,這些部分相互滑動(dòng),可實(shí)現(xiàn)靈活的導(dǎo)航。
導(dǎo)管連接到一個(gè)機(jī)器人平臺(tái),該平臺(tái)將人類手動(dòng)輸入和機(jī)器學(xué)習(xí)相結(jié)合,能小心地將導(dǎo)管引導(dǎo)到疾病部位。然后,外科醫(yī)生通過導(dǎo)管輸送光纖,這樣他們就可以通過操縱桿控制并導(dǎo)航導(dǎo)管。人工智能平臺(tái)從外科醫(yī)生的輸入和腦組織內(nèi)的接觸力中學(xué)習(xí),以準(zhǔn)確地引導(dǎo)導(dǎo)管。
為了測試他們的平臺(tái),研究人員在兩只活羊的大腦中放置了導(dǎo)管,并在一周內(nèi)每天24小時(shí)監(jiān)測疼痛或痛苦的跡象。導(dǎo)管植入后,他們沒有發(fā)現(xiàn)綿羊有痛苦、組織損傷或感染的跡象。
研究人員稱,新發(fā)現(xiàn)或會(huì)對(duì)微創(chuàng)、機(jī)器人腦外科手術(shù)產(chǎn)生重大影響。研究人員希望這將有助于提高當(dāng)前需要精確部署診療系統(tǒng)的神經(jīng)外科手術(shù)的安全性和有效性。
關(guān)鍵詞: 外科醫(yī)生 研究人員 神經(jīng)外科手術(shù) 人工智能