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医疗器械前瞻：全球前沿，AI如何改进机器人手术

分类：前瞻 2023-09-20 09:59:14 20阅读次数

2023年7月，Intuitive Surgical推出了首款数字工具，利用人工智能（AI）让外科医生研究自己的手术数据并调整手术方法，为患者提供更好的结果。这项名为 Case Insights 的技术利用来自直观手术机器人和医院的数据来寻找手术技术、患者群体和患者结果之间的相关性，并制定客观的绩效指标。

以下是 MedRobot 整理的对 Intuitiveurgery 数字解决方案和机器学习高级总监 Tony Jarc 的采访，解释了该公司如何将人工智能融入机器人手术中。

# 手术机器人使用人工智能

人工智能已经嵌入到直觉手术的一些仪器中，其中一个例子就是订书机。我们可以每秒数千次测量有关订书机夹紧组织的紧密程度的信息，因此我们可以确保订书钉正确发射。这将为患者带来更好的治疗效果，并让人们对先进仪器的可靠性充满信心，这对于公司的许多先进手术至关重要。

该公司开发了一种名为 Ion 的机器人平台，允许介入肺科医生将仪器导航到肺部远端部分以进行肺活检。我们拥有人工智能技术，可以分段成像扫描，帮助创建一条路径，使导管能够到达肺部远端区域，然后进行成功的活检。这将允许在肺癌的最早阶段进行活检，为患者提供更好的康复机会。

此外，我们还为达芬奇机器人业务提供术前成像 3D 建模。医生可以进行 CT 扫描并将其分割成 3D 模型，用于术前准备以了解患者的解剖结构。这样，当外科医生进入手术室开始手术时，他就可以对特定患者的手术情况有一个心理预设和一个粗略的掌握。

接下来我们会继续建设分析能力，包括一些咨询服务，帮助医院优化手术室调度。我们还拥有由人工智能技术支持的分析工具，这些工具将进入我们的“我的直觉”频道（一个应用程序），能够提供有关手术相关部分的客观见解，这将理想地缩短学习曲线或改善患者的治疗结果。

#机器人手术人工智能的下一步

Intuitive Surgical 正在投资扩展这一功能，以便能够在 CT 扫描的更广泛的解剖结构上运行分割算法，从而使其能够用于更多类似的手术。随着时间的推移，我们正在构建这些内容，同时考虑到人工智能如何融入外科医生的术前计划阶段，以及如何在解决其中一些问题时真正验证它的有效性。我们看到了这方面的巨大潜力，这就是公司不断推广、启动和投资这些项目的原因。

#AI 帮助培训外科医生

直觉手术最近在手术培训方面的工作核心是希望从手术中获得客观的反馈。我们可以评估手术过程中发生的情况，或者使用机器学习模型根据不同的手术步骤来推断手术过程中发生的情况。然后我们可以量化外科医生在这些特定步骤中的行为。

外科医生可以利用手术教练、主治医生或同行的客观反馈，以多种方式尝试更个性化的手术，包括在手术室外使用手术系统模拟器 SimNow。练习、观看手术特定部分的视频、向其他外科医生学习最佳实践等等。

# 直觉手术在新兴的手术数据科学领域中的作用

这是一个非常令人兴奋的领域，因为手术中的客观指标尚未真正扩展，而机器人平台可以促进这些指标的测量。人工智能技术有助于提取具有临床意义的客观指标，外科医生可以根据特定的手术活动来解释这些指标。我们不仅投资于技术开发，而且还邀请学术界来介绍这项技术。

我们有幸与美国、欧洲和亚洲的许多领先大学学术机构合作，能够了解我们如何量化手术，如何将其分解为关键步骤，以及对于手术类型评估技巧、工作流程的客观量化，以及与患者结果的相关性。从程度来看，哪些客观指标是最重要的。这些机构一直在进行相关研究（得到了同行评审过程的支持），并真正奠定了该领域的基础。

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