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@介入医生不用再穿笨重的铅衣了!上海交大研发出了手术机器人

来源:    时间:2019年12月27日    点击数:    5星

“在人生的路上,将血一滴一滴地滴过去,去饲别人。虽自觉渐渐瘦弱,也以为快活。”鲁迅先生的这句话,更像是对心血管介入医生的写照。他们每天身负十几公斤的铅衣,在满布高强度辐射的导管室内,日复一日,燃烧着自己生命,点亮别人的人生……

如今科技迅猛发展,有没有可能让心血管介入医生的工作不用如此悲壮,能够脱下笨重的铅衣,也无需让射线蚕食自己的健康呢?

上海交大研发的人工智能(AI)机器人 为介入医生脱下铅衣!

为了减少X线辐射的伤害,铅衣是心血管介入医生的必备战袍。然而,即使全副武装,也只能遮挡掉一半的射线,四肢和眼睛等部位仍然裸露在外。

研究发现,与其他科室医生相比,工作10年的介入科医生,皮肤疾病发生率会增加4倍,膝盖及颈背部疾病增加6倍,白内障发生率增加5倍!工作16年以上,以上风险进一步递增。

如今我们处在AI时代,AI否是能够为介入医生提供解决方案呢?上海交通大学生物医学工程学院的谢叻、顾力栩团队通过10余年努力,给出了答案——可以。

他们研发出了心血管介入手术机器人,可以将手术室和控制室相互隔离,让医生脱离辐射环境。并且他们创新性设计了力反馈控制系统,使得医生直接感受到导管和导丝的受力状态,获得与真实操作一致的手感。

谢叻教授在接受记者采访时表示:“我们这套系统目前已经做了6例动物实验,效果达到了预期的效果。”

据谢叻教授介绍,这一血管介入手术机器人系统主要由两大模块组成:主手控制端和从手执行端。主手执行端由两个操作主手、控制台和图像引导等组成;从手执行端由4个部分组成,分别是导管驱动模块、PTCA导丝驱动模块、球囊导管驱动横块和造影剂模块。

血管介入手术机器人不仅可以让医生避免射线暴露,不用再穿厚重的防护服,还可缓解医生的颈椎、腰椎劳损问题。

值得一提的是,这套血管介入手术机器人系统还用到了深度学习和图像识别技术。通过这两项技术,手术中医生对比血管状态时等待的时间将大大缩小。“我们用人工智能技术对血管造影成像进行了重构,半秒之内,系统就会给出识别结果。”谢叻说。

逾十年磨一剑

谢叻教授说,为了研发心血管介入手术机器人,他们已经潜心研究了十几年。一开始,做了一个血管手术训练器。它并非直接用来做手术,只为训练医生手术技巧,这个项目做了5年。后来才开始做血管机器人,又做了4~5年。

对于开发机器人的困难和挑战,谢叻说主要来自两个方面:一是技术,二是资金。

谢叻说:“项目要继续推进,就需要资金资助,但是项目资金都是阶段性的。除了资金外,技术本身也有难度。资金到位后,攻克技术难关还需要时间。项目推进整体呈现出一个螺旋式不断迭代往前走的特点。”

除了上述困难外,还有一个外部挑战。谢叻介绍:“由于项目研究周期长,参与项目的研究生在校时间一般为3年,新来的研究生又需要一个学习的过程。所以综合多方面,要完成整个项目时间就特别长。”

科学可以减轻人类的艰辛 却无法逾越人的善良

当然,谢叻教授并不是“第一个吃螃蟹的人”了。2009年12月27日由中国人民解放军海军总医院、北京航空航天大学机器人研究所和北京医院合作,完成我国首例微创血管介入手术机器人动物实验。

2016年11月26日,复旦大学附属浦东医院披露,该院余波教授及其团队运用自主研发的国产远程数控血管介入机器人,成功完成动物全脑血管造影手术。余波透露,除了把操作移到了手术室外,更重要的是在精确性和可控性上,迈出了重要一步。

2018年11月02日,《人民日报》报道,我国第一款具有自主知识产权的影像引导介入穿刺手术机器人,由解放军总医院介入超声科教授梁萍团队研制成功。

……

伽利略曾说:“科学的唯一目的,在于减轻人类生存的艰辛。”研发出心血管介入手术机器人,确实做到了减轻介入医生的艰辛,并将其从射线的危害中解救出来。

然而,AI在医学领域日益广泛的应用,也有反对的声音。腾讯公司高级副总裁张小龙曾说:“AI比你更聪明,但你可以比它更善良。”

介入医生,您怎么看待心血管介入手术机器人的诞生呢?

(环球医学编辑:贾朝娟 )

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