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香港中文教授Samuel Au:软体机器人是手术机器人的终极

活动家 2017-6-8 IT互联网 3,288 香港中文教授Samuel Au:软体机器人是手术机器人的终极已关闭评论 喜欢 (0)

Samuel Au教授在世界医疗机器人大会上演讲

在ICRA 2017的会场,雷锋网见到了香港中文大学的Samuel Au教授。他的主要研究领域是手术机器人,他告诉雷锋网,现在自己的研究兴趣主要是在软体机器人(Soft Robotics)上,这也是未来手术机器人的方向。

上次见到Au教授则是在去年的世界机器人医疗大会上,当时他刚加入港中文任机械与自动化工程学系的副教授不久。更早前,他在开发了达芬奇手术机器人的公司直觉外科(Intuitive Surgical)工作了八年,主导了多个产品的开发。

他共同发明及主导了获FDA批准的达芬奇Si单孔手术平台,这是第一个获FDA批准的支持单孔手术的机器人平台。后来,他又联合主导开发了达芬奇SP的软件和控制系统开发,一种新型的单孔机器人手术器械。单孔手术机器人的主要作用是减少创伤,而难点在于,当把所有的功能都集中起来时,要在适当缩减体积的同时保持灵活性。

从他的研究经历中基本可以看出手术机器人的发展路径。

我们熟知的达芬奇,是一种微创型手术的机器人,让医生可以远程对病人进行检视、进行手术。它主要用于腹腔镜手术(laparoscopic surgery),会在人体上切开多/单个孔(incision)以进行手术。

Au教授告诉雷锋网,这种方法对部分手术很有用,但有时一些损伤和癌症存在于体内深处,无法通过手术切口的方式触达。这就需要使用人体自然腔道,比如让仪器从嘴巴进入到肺部(或从鼻子进入到脑部),不用通过手术打开胸腔即可治疗癌症,可以做到无创。

而借道人体自然腔道,就需要柔性的仪器,保证不会损坏健康组织。且仪器在体内时,又需要有足够的韧性和力度,完成移除不良组织和组织修复这种工作,以治疗癌症。

Au教授称软体手术机器人为“手术的终极”(ultimate goal of surgery)。他告诉雷锋网,粗略来说,手术就是组织移除与修复(tissue remove and reconstruction)的过程,这往往会产生切口,而最终目标就是去除它们。

“能不能在不给人体带来不必要创伤的前提下治愈疾病?”

这就是他对软体机器人感兴趣的原因,他认为其在医疗领域的应用十分广泛,甚至会转变医疗机器人的范式。软体机器人也并非仅仅是出于技术的追求,如果没有创作,患者的恢复过程也会更快。

目前开发软体机器人的公司不多,且都处于研究阶段。其中的主要挑战在于,既要将机器做到足够小及足够的柔韧,比如从鼻孔进入人体的话,就需要不到10毫米的直径;且也要有足够的弹性,保持其坚硬度,以有适当的力度进行手术。

Au教授表示,直觉外科也对这一领域十分感兴趣,且与他目前所在的实验室有合作。未来,达芬奇手术机器人也很可能集成软体机器人的性能。

作为国际顶级的机器人学术会议,ICRA也是一窥前沿的好去处。雷锋网对这一会议上也报道了软体机器人、康复机器人等领域的进展。Au教授告诉雷锋网,在这次会议上,他还注意到了骨科机器人的发展。

达芬奇机器人主要是做软件组织手术,而骨科手术对机器人的精准度和力度要求又会不同。后者需要实施骨头切割这样的操作,当然不可能达到达芬奇那样的灵巧,自由度也不高。在达芬奇“一统天下”的现实中,这也是初创公司可以选择的方向。

雷锋网即将在7月7-9日举办的CCF-GAIR人工智能与机器人峰会上,将有未来医疗专场及医疗机器人相关议题。Au教授由于时间冲突无法参加,但另一位世界级机器人大牛Brad Nelson会出席并作报告。Brad教授因其发明的“最先进的医用微型机器人”,而获得了吉尼斯世界纪录。更多大会详情请点击https://www.huodongjia.com/event-688112505.html

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