中國科學院香港創(chuàng)新研究院亮相世界人工智能大會 展示機器人神經(jīng)外科研究領先成果
2023-07-08 18:54:38    上海證券報·中國證券網(wǎng)

在7月6日到8日舉行的2023世界人工智能大會上,張江分會場展出了醫(yī)療領域人工智能的領先技術和成果。中國科學院香港創(chuàng)新研究院人工智能與機器人創(chuàng)新中心(下稱“創(chuàng)新中心”)首度攜機器人神經(jīng)外科研究領先成果亮相世界人工智能大會。上證報記者在會場專訪了創(chuàng)新中心執(zhí)行副主任、中國科學院自動化研究所研究員劉宏斌。

創(chuàng)新中心在現(xiàn)場展示了劉宏斌與香港中文大學醫(yī)學院神經(jīng)外科主任、外科學系名譽臨床副教授陳達明聯(lián)合研發(fā)的柔性內鏡機器人系統(tǒng)MicroNeuro。這是國際上首個可執(zhí)行微創(chuàng)腦手術的機器人。

在微創(chuàng)腦手術中,醫(yī)生使用這臺機器人,在顱骨上只要開鑿一個不大于5毫米的小孔,便可在增強現(xiàn)實技術(AR)的引導下,操作柔性機械臂安全地通過顱內彎曲的自然腔道抵達腦室深部并進行精準手術。


【資料圖】

腦部是人體最為復雜的器官之一,其結構非常復雜,手術難度大、風險高,對正常腦組織會產(chǎn)生很大損傷,往往是醫(yī)生和病人迫不得已的選擇。劉宏斌團隊曾粗略統(tǒng)計,除急診之外,我國每年的腦手術數(shù)量在每年8萬臺左右。

“一旦手術的微創(chuàng)化進一步提高,腦手術不再產(chǎn)生這么大的創(chuàng)傷,更多腦手術將可以開展。按人類疾病統(tǒng)計來說,腦部的疾病占所有疾病的三分之一?!眲⒑瓯笳f。

這臺機器人的問世突破了腦手術在微創(chuàng)范式下深部病灶難以通過直線路徑抵達、手術器械操作難度高且空間狹小等臨床痛點,實現(xiàn)了在最大程度避免腦組織損傷的同時,保證末端手術工具的亞毫米級控制精度。

這臺機器人的問世,在機器人神經(jīng)外科研究領域確立了香港的領導者地位和香港在世界醫(yī)療機器人研究領域的重要角色。2022年底,香港科技創(chuàng)新聯(lián)盟主辦了首屆“中銀香港科技創(chuàng)新獎”評獎活動,劉宏斌和陳達明憑MicroNeuro當選為人工智能及機器人領域獲獎者。

劉宏斌介紹說,這臺機器人在三方面實現(xiàn)了技術領先。一是對于柔性器械的精準控制,手術探頭穩(wěn)定、可控性高,同時又能在狹小空間內靈活拐彎。二是領先的手術導航系統(tǒng)和現(xiàn)實增強系統(tǒng),讓醫(yī)生能夠有一雙透視眼,看到探頭在腦部進行了什么操作。三是機器人前端的視覺系統(tǒng)和腦手術AI大模型相結合,可以智能判斷手術情況,向醫(yī)生實時提供提示,解決了醫(yī)生使用傳統(tǒng)器械在腦部深處做手術容易失去方向感的問題。

截至目前,樣機已完成三次尸體實驗,樣機正在做臨床試驗的前期準備,計劃今年下半年將推行技術的產(chǎn)業(yè)化。下一步,創(chuàng)新中心將進一步研發(fā)具有更多操作“抓手”的機器人,從而讓機器人能在人體的狹小空間進行更多操作。

此外,創(chuàng)新中心還展示了面向手術全流程的AI大模型。例如,使用神經(jīng)內鏡做微創(chuàng)手術時,人工智能通過訓練能夠理解神經(jīng)內鏡得到的圖像含義,實時提供給醫(yī)生手術器械、解刨學結構等信息,給醫(yī)生的手術操作提供有效指導。

劉宏斌說:“我們對醫(yī)護人員在手術前、中、后的動作信息進行采集,通過人工智能判斷是否符合標準,并生成文字報告,在防范醫(yī)療事故、醫(yī)療事故判定中發(fā)揮重要作用?!?/p>

為落實中央支持香港成為國際科創(chuàng)中心的戰(zhàn)略目標,中國科學院于2019年在港設立首個國家級新型研發(fā)機構——中國科學院香港創(chuàng)新研究院,人工智能與機器人創(chuàng)新中心為其下設的兩大創(chuàng)新中心之一,由中國科學院自動化研究所(CASIA)牽頭建設。

結合香港的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè),創(chuàng)新中心確立了醫(yī)療、金融等作為與人工智能、機器人技術結合的重點行業(yè)。劉宏斌說:就臨床手術領域而言,AI大模型和機器人的底層核心技術一旦突破,在不同手術領域都能快速復制。就此次展出的腦手術微創(chuàng)技術而言,同樣能復制到很多使用內鏡進行的微創(chuàng)手術,也將帶來在人體其他狹小空間開展手術的可能性,開創(chuàng)微創(chuàng)手術的下一代手術模式。(劉怡鶴)

(文章來源:上海證券報·中國證券網(wǎng))

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