人腦結(jié)構(gòu)的精細(xì)和復(fù)雜是神經(jīng)介入手術(shù)的最大挑戰(zhàn)長期以來，科學(xué)界，工程界和醫(yī)學(xué)界一直在探索如何利用人工智能技術(shù)進(jìn)行更精確，更安全的神經(jīng)介入手術(shù)操作，相關(guān)領(lǐng)域的手術(shù)機(jī)器人應(yīng)運而生

日前，在世界人工智能大會上，由天橋腦科學(xué)研究院轉(zhuǎn)化中心和中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所聯(lián)合舉辦的腦機(jī)智能融合——連接大腦未來論壇上，英國皇家工程院院士，上海交通大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院院長楊光忠展望了手術(shù)機(jī)器人在神經(jīng)介入領(lǐng)域的應(yīng)用。

醫(yī)療機(jī)器人的發(fā)展方向:小型化和精密化

楊光忠說，得益于過去10年工程技術(shù)和影像技術(shù)的發(fā)展，加上資本和臨床的推動，手術(shù)機(jī)器人的研發(fā)和應(yīng)用發(fā)展迅速，神經(jīng)介入機(jī)器人領(lǐng)域誕生了一批技術(shù)先進(jìn)的企業(yè)。

目前，醫(yī)療機(jī)器人仍面臨小型化，性能精確化，狹小空間內(nèi)的智能結(jié)構(gòu)設(shè)計，發(fā)現(xiàn)良好的生物相容性材料，多模態(tài)智能感知，人機(jī)協(xié)同智能系統(tǒng)開發(fā)等挑戰(zhàn)解決這些挑戰(zhàn)有望使微型機(jī)器人具有更好的適應(yīng)性，可靠性和安全性楊光忠說

到目前為止，手術(shù)機(jī)器人已經(jīng)經(jīng)歷了四次迭代第一代手術(shù)機(jī)器人是經(jīng)過改造的工業(yè)手臂，只能做定位，切割等操作，第二代手術(shù)機(jī)器人是以達(dá)芬奇和宙斯系統(tǒng)為代表的手術(shù)機(jī)器人，主要解決臨床微創(chuàng)手術(shù)視覺的痛點第三代手術(shù)機(jī)器人是專門的手術(shù)機(jī)器人，比如泌尿外科，第四代手術(shù)機(jī)器人是以達(dá)芬奇SP單孔手術(shù)機(jī)器人為代表的系統(tǒng)這一代手術(shù)機(jī)器人集術(shù)前，術(shù)中圖像融合，熒光成像等一系列功能于一身，術(shù)中可以實現(xiàn)更精準(zhǔn)的操作

目前，楊光忠正帶領(lǐng)團(tuán)隊開發(fā)第五代手術(shù)機(jī)器人這將是一個更小型化，更小，更精確的手術(shù)機(jī)器人，可以實現(xiàn)更早的干預(yù)，可以監(jiān)測不同疾病的患者楊光忠說

要實現(xiàn)精準(zhǔn)操作，楊光忠認(rèn)為有兩個挑戰(zhàn)，一個是微感知，一個是微操作他認(rèn)為，與血管介入手術(shù)機(jī)器人相比，在神經(jīng)介入手術(shù)中，醫(yī)生需要更長的時間來感受他們的感官如果手術(shù)機(jī)器人掌握了這樣的傳感和感知能力，就可以從簡單的機(jī)器變成真正的智能機(jī)器人

手術(shù)機(jī)器人公司還需要思考如何利用手術(shù)機(jī)器人實現(xiàn)傳統(tǒng)手術(shù)無法實現(xiàn)的功能，比如放大醫(yī)生的觸覺，提供穿透力極強(qiáng)的視覺楊光忠說道

他還強(qiáng)調(diào)，新一代手術(shù)機(jī)器人成功的關(guān)鍵在于材料新材料需要滿足自主駕駛，傳感和一定計算功能的要求，如多功能材料制成的智能導(dǎo)絲，以及可以直接看到細(xì)胞并與生物光子技術(shù)相結(jié)合的新材料等，使它們能夠超越人類的功能

從手術(shù)機(jī)器人到腦機(jī)接口

此前，冠狀動脈手術(shù)機(jī)器人已經(jīng)取得了突破去年3月，中科院院士，復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院心內(nèi)科主任葛均波教授團(tuán)隊在西門子醫(yī)療的Corindus機(jī)器人幫助下，完成了國內(nèi)首例機(jī)器人輔助冠狀動脈介入手術(shù)，開創(chuàng)了國內(nèi)該領(lǐng)域的先河

業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，在過去很長一段時間內(nèi)，神經(jīng)介入技術(shù)的發(fā)展慢于冠狀動脈介入一是因為之前的影像還是看不清楚神經(jīng)血管疾病，二是因為神經(jīng)介入的風(fēng)險更高，醫(yī)生的學(xué)習(xí)曲線更長但伴隨著醫(yī)學(xué)影像等技術(shù)的發(fā)展，在插上AI翅膀后，神經(jīng)介入領(lǐng)域也在加速發(fā)展

在楊光忠看來，受益于多模態(tài)腦成像技術(shù)，實時MRI腦組織介入實時成像，全腦高分辨率PET—MRSI同步代謝成像等技術(shù)的發(fā)展，將有可能開發(fā)出可用于神經(jīng)介入的第五代手術(shù)機(jī)器人。

楊光忠還表示，伴隨著植入式機(jī)器人的發(fā)展，將微芯片植入大腦也成為可能這就是人們經(jīng)常聽到的腦機(jī)接口技術(shù)

中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所副所長胡濤教授表示:腦機(jī)接口不僅是重大前沿腦科學(xué)研究的關(guān)鍵工具，也是重型腦疾病診療中顛覆和無限想象的手段也是進(jìn)入元宇宙的重要入口

胡濤表示，與傳統(tǒng)領(lǐng)域不同，現(xiàn)階段國內(nèi)外在腦機(jī)接口領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展差距其實并不明顯無論是在電極，芯片，植入物，算法還是封裝集成等領(lǐng)域，國內(nèi)的技術(shù)發(fā)展都處于國際先進(jìn)水平他認(rèn)為，經(jīng)過系統(tǒng)優(yōu)化，中國的各種腦機(jī)接口技術(shù)有望走在世界前列

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