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新型手术机器人可实现远程手术

即使这意味着给竞争对手提供自己花好几年时间才研究出来的工具,罗森和汉纳福德还是决定分享“乌鸦Ⅱ”的成果,因为这似乎是推动这一领域进步的最佳路径。

美国大部分手术机器人的研究都集中开发各种不同机器人系统的软件,学术人员没有权限研究这些私人系统。罗森说,“通过在学术界内提供高质量的硬件,我们正在改变这一现状。每个实验室都从一个相同的操作系统开始,他们研究的结果和提出的改进都将储存在一个在线知识库中,对所有人开放,彼此可以交换硬件和软件,并分享新的进展和算法,同时又可以保留自己发明的知识产权。”

目前,哈佛大学的罗伯.豪和他的团队正在试验利用“乌鸦”机器人在跳动的心脏上做手术。与此同时,加州大学洛杉矶分校的沃伦.谷伦德菲斯特正致力于使通过触觉实现人机交流的研究。加州大学伯克利分校的派伊特.艾贝尔和肯.高博格正在尝试教导机器人通过模拟医生的手法而自动做手术。而罗森博士自己正在潜心研究外科医生与手术机器人如何通力协作的方法。

美国食品与药品管理局还没有批准研究型“乌鸦”用作人体的手术,所以,目前所有的研究都被限定在用动物或人类尸体做手术。但是,研究人员相信,只要经过足够的试验,随着时间的推移,“乌鸦”迟早会得到FDA的批准。

让手术更完美

为什么现在的心脏外科手术做不到更加完美呢?其中主要原因是人类视觉和动作的限制。医生在一个打开的胸腔中修复心脏时,他的肉眼并不能看清一切,就算是训练有素的外科医生,仅凭其双手也不能精确地感受到手术部位的一切。

为此,哈佛大学生物机器人实验室教授罗伯特.豪想给外科医生配备一个机器人助手。豪和他的团队测试“乌鸦”机器人的目的,是帮助外科医生在心脏周围观察和导航。该系统运用3D超声成像来实时呈现人体内部器官。“直到现在,所有的超声波扫描仪产生的都是2D切面图像,因而没有充分显示心脏的影像,不足以让外科医生有效地工作。”豪说,“我们获得的是用扫描仪产生的立体图像,用我们所编写的快速图像加工软件可以定位目标组织和手术器械。”

现在,像“达芬奇”这样的机器人,目的都是复制人的动作并辅助人的感知。但是,专长于计算机视觉研究的约翰.霍普金斯大学计算机科学教授格雷戈里.海格认为,“乌鸦”还有更多的提升空间,他说:“手术机器人的目的,就是要做超过人的能力所及的事情,要做到这一点,就需要机器人智能到能够看出医生正在做什么,并及时提供适当的辅助。出于安全的考虑,还可以远程设置手术的禁区,所有这些都在研制中。”
  

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