文｜《中国科学报》记者刁雯蕙

手术机器东说念主被誉为机器东说念主产业“金冠上的明珠”，四肢大夫的“赞助器具”已完成了数百万次微创手术。那么，手术机器东说念主能否“脱离”大夫的抑制，自主完成手术呢？

近日，香港汉文大学一个多学科策划团队奏效研发出基于东说念主工智能（AI）驱动的手术机器东说念主自动化时期，并将该时期集成于国产机器东说念主中，在活体猪模子上达成了组织牵拉、纱布持取、血管夹闭等多项自主手术操作。相干策划恶果发表于《科学-机器东说念主》。

据先容，这是环球首例多功能手术自动化的活体动物考据，为自动化手术机器东说念主限制提供了数据驱动的纯视觉惩办决议。

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给手术机器东说念主装一对“慧眼”

面前，外科手术机器东说念主仍需大夫操控。以腔镜手术为例，大夫坐在抑制台上，除了一只机械臂放弃内窥镜外，需要用两只手操控三只机械臂，并通过眼下按键常常切换抑制。而自动化手术机器东说念主频频依赖独特的传感器输入，或基于东说念主工预界说的规章和模子，大大戒指了临床应用。

在这项策划中，团队利用AI时期，研发入手术机器东说念主自动化的具身智能时期框架。该框架整合了机器视觉模子、强化学习和视觉伺服抑制时期，无需独特传感器就能及时期析内窥镜图像，确保手术任求达成精确、高效、安全地自主操控。其中，基于基础模子的视觉感知系统能准确采集并深度推测多样手术场景。

论文通信作家、香港汉文大学算计机科学与工程学系助理教会窦琪先容，比拟现存自动化手术机器东说念主，团队有两个时期编削点。一是临床可用性。与以往禁受独特传感器的复杂方法不同，他们禁受了纯视觉时期决议，依靠圭臬的双目视频就能及时准确采集手术场景，为自动化手术机器东说念主装上一对“慧眼”，在临床上更易使用。二是通用性。以往基于模子驱动的自动化方法针对特定动作建模后难以搬动，策划团队则禁受数据驱动的交互式学习容貌，通过矩阵达成通用性，能适配不同的手术场景，完成不同的手术任务。

策划团队将该时期集成至互助企业康诺想腾的腔镜手术机器东说念主中，并在香港汉文大学医疗机械东说念主编削时期中心开展活体猪多功能手术自动化考据，集成的腔镜手术机器东说念主奏效完成了血管夹闭、组织牵拉、纱布持取等多项自主手术操作，进一步推动自主手术从认识向临床迈进。

多学科互助，冲突学问壁垒

2020年，在英国帝国理工大学扫尾博士后责任后，窦琪回到母校香港汉文大学，竖立实验室，在手术机器东说念主自动化限制开展策划。

其时，AI和手术机器东说念主两个策划限制不错说是“各利己营”。“开展这项策划时，咱们莫得太多可供参考的案例，简直是从零运行。”窦琪回忆，跟着AI时期海潮的到来、机器东说念主具身智能认识的建议，团队尝试哄骗交互学习勾引手术机器东说念主自动化时期。可是调研发现，并莫得适配AI时期的手术机器东说念主模拟器，学科壁垒给策划带来了极大挑战。

为此，窦琪指导团队自主研发了手术机器东说念主的具身智能数字孪生平台SurRol。手术机器东说念主自动化时期在这个模拟器上完成磨练后，便能径直将时期搬动到试验中的手术机器东说念主平台。当今，SurRol已向环球手术机器东说念主策划社群开源，进一步助推自动化手术机器东说念主发展。

2021年，窦琪团队与康诺想腾开启产学研互助，对平台开展软硬件考据责任。两个团队不断提妙手术机器东说念主自动化时期的精确性，为后续活体动物实验奠定了坚实的时期基础。香港汉文大学医学院团队加入后，活体动物实验得以告成开展。在这个经由中，花样安稳辘集并培养了机器视觉、强化学习、工程学、医学等配景的东说念主才，竖立了手术机器东说念主限制的多学科交叉团队。

“医疗机械东说念主编削时期中心提供了工程编削与临床应用协同发展的独到生态，加快了从实验室认识向临床前策划滚动的进度。这项医工交叉的策划恶果展现了AI赞助系统在外科手术限制的纠正后劲。”香港汉文大学医学院院长赵伟仁示意。

外科大夫的“第三只手”

一段时期以来，国表里手术机器东说念主策划得到了不同程度的突破。举例，本年7月，好意思国约翰斯·霍普金斯大学的策划东说念主员在《科学-机器东说念主》发文称，他们磨练出一个利用AI自主完成胆囊切除手术才略操作的机器东说念主。比拟之下，香港汉文大学团队的手术机器东说念主自动化时期展现出更强的通用性，可自主达成多项手术任务操作。

尽管已有一系列突破，“让AI独处完成整台手术仍不试验”。窦琪示意，发展自动化手术机器东说念主应作念到饱读舞与监管并进，在门径的框架下有序发展。

“事实上，让AI手术机器东说念主成为大夫的‘第三只手’康庄大道。”窦琪说，策划手术机器东说念主自动化时期的指标就像达成汽车的“赞助驾驶”功能。当大夫用两只机械臂进行复杂手术操作时，AI机械臂若是能自动承担牵拉、止血等赞助任务，将稳浩大夫常常切换器械的包袱，提妙手术遵守。

“自动化手术机器东说念主从实验室得手术室的距离比遐想的更近。”窦琪预计。当今策划团队正开展多轮动物实验开yun体育网，稳步鼓吹临床滚动。将来，他们将进一步围绕手术机器东说念主的个性化协同和功能升级开展探索，让AI手术机器东说念主学习不同外科大夫的操作俗例，优化东说念主机交互体验，确实成为大夫的智能伙伴。

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