大模型加持手术机器人，脑科手术取得突破！

电子发烧友网报道（文/李弯弯）手术机器人系统是集多项现代高科技手段于一体的综合体。外科医生可以远离手术台操纵机器机型手术，完全不同于传统的手术概念，在世界微创外科领域是当之无愧的革命性外科手术工具。早期，手机机器人在骨科、牙科等细分领域已经得到较多应用，如今在大模型的加持下，手术机器人在脑科也取得突破。
 
手术机器人已在多个细分领域广泛应用
 
达芬奇机器人是一个很典型的例子。达芬奇机器人手术系统主要由控制台和操作臂组成。采用最先进的主-仆式远距离操作模式，灵活的“内腕”可消除医生手的颤抖，特有的三维立体成像系统，在术中能将手术视野放大15倍，大大提高了手术的精确性和平稳性。
 
主要由控制台和操作臂组成，控制台由计算机系统、手术操作监视器、机器人控制监视器、操作手柄和输入输出设备等组成。手术时外科医生可坐在远离手术台的控制台前，头靠在视野框上，双眼接受来自不同摄像机的完整图像，共同合成术野的三维立体图。医生双手控制操作杆，手部动作传达到机械臂的尖端，完成手术操作，从而增加操作的精确性和平稳性，这是一种新提出的主-仆式远距离操作模式
 
据悉，2022年3月，贵州省人民医院小儿外科安妮妮教授团队“达芬奇”机器人手术突破100例。2023年6月13日，云南省第一人民医院首例达芬奇机器人心脏手术的患者顺利出院。近日消息，今年6月，哈医大四院引进首台达芬奇XI手术机器人，短短几个月时间，哈医大四院“达芬奇”机器人成功完成了100例手术，涉及胸外科、泌尿外科、妇科、甲状腺外科、肝胆外科、结直肠外科等学科。
 
骨科是手术机器人一个应用较多的细分领域。早在1992年，Integrated Surgical Systems公司（并入CUREXO公司）就发布了ROBODOC手术系统，该系统能够完成一系列的骨科手术，如全髋关节置换术及全膝关节置换术（THA & TKA），也用于了全膝关节置换翻修术（RTKA），该设备已经广泛用于全球20,000多例外科手术。
 
近几年，中国在骨科手术机器人方面进展明显。近日，深圳首家骨科手术机器人实验室暨全骨科手术机器人区域临床培训中心落户宝安区中心医院。
 
据宝安区中心医院相关负责人介绍，我国关节炎患者1亿人以上，其中膝关节是最常见的发病部位。人工膝关节置换和人工髋关节置换的市场需求越来越高，但因传统人工手术偏差等原因，关节置换术后患者满意度约60%~80%。
 
此次成立的骨科手术机器人创新实验室，致力于解决骨科手术的痛点，用锟铻全骨科手术机器人即可辅助完成髋关节置换和膝关节置换两个适应症手术，进一步提高髋膝关节手术操作的精准性和安全性。锟铻全骨科手术机器人由深圳本土企业元化智能科技（深圳）有限公司研发，是首台国产自主研发的髋膝关节一体机。该款机器人已在解放军总医院、四川大学华西医院等数十家国内知名医院完成近2000例关节置换手术。
 
近日，成立于2018年的手术机器人企业和华瑞博启动IPO辅导，这是一家集骨科手术机器人的研发、生产、销售和服务为一体的创新型医疗器械企业。
 
公开资料显示，和华瑞博第一款产品HURWA KRobot-5800是我国首个自主研发并获批上市的膝关节置换手术机器人。2020年1月，北京协和医院骨科使用HURWA机器人成功完成我国首例机器人全膝人工关节置换手术，该产品于2022年1月取得了NMPA（国家药品监督管理局）核发的第三类医疗器械注册证。
 
第二款产品HURWA KHRobot-6800在第一代产品的基础上进一步优化，集合了全膝关节置换术（TKA）、全髋关节置换术（THA）、股骨截骨、胫骨截骨于一体的手术机器人。该产品于2023年5月取得了NMPA（国家药品监督管理局）核发的第三类医疗器械注册证。
 
大模型加持，脑科手术取得突破
 
脑部是人体最为复杂和重要的器官之一，这使得脑部手术十分复杂、风险极高。多年来，许多医生提出了脑部手术的解决方案，但限于技术原因仍停留在理论阶段，AI大模型等新技术和机器人的结合，则为复杂的脑科手术提供了一种解决路径。
 
基于“紫东.太初”打造的MicroNeuro颅内微创手术机器人系统已完成国际首例深位颅内活检手术，支持视觉、触觉的跨模态融合，实现了脑部手术领域的突破，不仅大大提高了手术的精准度，还在几乎不伤害正常脑组织的前提下，进行稳、准、可见的智能化微创手术。
 
MicroNeuro由CAIR（中国科学院香港创新研究院人工智能与机器人创新中心）执行主任刘宏斌主持研发，基于全球首个三模态大模型“紫东.太初”和柔性机器人两大核心技术，在柔性手术器械触觉感知及精准运动控制等多项技术上均位于世界前列。
 
刘宏斌表示，通过AI大数据模型，医生可以让机器辅助他判断目前的手术进行到哪一阶段，有哪些需要注意的事项，进行实时提醒。
 
中科院香港创新院人工智能与机器人创新中心主要聚焦医疗健康领域，包括基于AI的脑手术现实增强及导航技术、Embodied AI多模态手术大模型、未来具身智能手术室以及MicroNeuro微创脑手术机器人。
 
不过，大模型在手术领域的应用仍然任重道远。就目前大模型的水平来说，仍然需要真人医生把控。此外，要实现质量更高的大模型训练，必须打通和强化数据分享，比如一些罕见病，在某个地方病例很少，而在另一个地方可能有多得多的病例。
 
总结
 
早在上个世纪，手术机器人就已经开始出现，并且逐步在各个细分领域协助医生进行外科手术。近些年来，在智能化技术的快速发展下，手术机器人更是得到了进一步升级，骨科、胸外科、泌尿外科等各个领域都能见到它的身影。如今，大模型的出现，让手术机器人能够更稳、更准，并在更为复杂的脑部手术中取得突破。