星際故事l全球生物醫藥領域創新企業展示-第36期

最新 09-14

內容要點

機器人手術很快就會變得普及，而今天，大多數手術機器人都是由外科醫生完全操控的，並且，這些手術機器人缺乏輔助醫生做決策的能力。當前這種智能手術機器人缺乏的是一種高級計算體系，這種體系可以在手術過程中實時收集信息，並據此提供建議。因此未來的手術機器人需要具備以下核心體系：

信息系統：計算機輔助手術系統，可以在手術操作期間，將相關的數據傳遞給手術醫生，以幫助醫生進行正確的決策。

指導系統：擁有決策能力的計算機輔助手術系統，可以在手術操作期間指導醫生，如何實施手術（例如，植入物選擇，組織切除等）。

自控系統：完全自動化系統，帶有決策制定和機械能力，可以決定手術操作期間最好的流程，並且自動執行手術。

走進未來的智能手術系統

Augmedics公司帶領大家一起步入未來手術世界。該公司開發的智能手術機器人系統「The ViZOR」是一款AR頭戴顯示器，配備了多種感測器和機器學習能力，將收集大量的手術數據來處理手術流程，並且使用深度學習演算法進行分析。同時，它可以實時提供手術建議，或發出警示信號，以及其他一些手術輔助功能。

The ViZOR可用於多種操作流程，首要適應證是脊柱手術。

脊柱手術中的挑戰

在許多脊柱手術中，要求將螺絲釘插進脊椎，用於脊柱穩定和融合。當前螺絲釘插入過程是由術中X-射線成像來監測的，這有助於手術醫生鑒定患者的骨骼結構，並明確被插進去的植入物的確切位置。缺陷是：頻繁成像將使醫生和患者都暴露於電離輻射，眾所周知這有致癌作用，因此需要將這項操作的利用和危害最小化。通常，X-射線成像被投影到一個遠離手術操作的屏幕上，那裡遠離消毒區域。這將迫使手術醫生要從正在接受手術的患者身上轉移注意力向遠處看，以便監測手術流程。

儘管有了術中X-射線成像和其他防範措施，例如EMG神經監測，螺絲釘定位錯誤的情況仍不時發生，尤其在難度較大的脊柱手術中。研究顯示在畸形矯正術的所有脊椎置釘操作中，10%~23%的都放錯了位置，而且會引起血管或神經損害。

解決方案

The ViZOR是一種沉浸式3D外科可視化系統，在手術過程中以一種舒適又直覺化的方式，給手術醫生提供有價值的信息。

The ViZOR直接將患者的醫療圖像（CT/MRI）投影到手術醫生的視網膜上，讓醫生無需分散注意力，就能在眼前看清楚患者的皮膚和組織解剖圖像，如同「X-射線視覺效果」一樣。藉助該設備各種各樣的感測器，The ViZOR收集了大量手術數據，並利用深度學習演算法來處理和分析，以便實時提供建議，或提出警示，並在手術期間執行其他輔助功能。

技術優勢

The ViZOR可以同時追蹤外科手術醫生的頭部、患者、手術器械的位置。The ViZOR計算手術醫生的眼睛相對於患者和手術器械的位置，並投射出精確的患者解剖3D視覺化效果，完全以手術醫生的視覺角度來呈現。其中，Augmedics公司申請了一種屬於邊緣交叉學科的專利，將基於眼科學的AR和基於視頻的AR，結合成一種單一的透視顯示，允許亞毫米級的精確可視化呈現。

該公司的智能手術機器人融合了以下先進技術：

沉浸式3D外科可視化系統

透明的AR光學系統

現實操作技術

極端照明條件兼容性

可進行個性化角度調節

專利化的定位體系

專利化的精巧追蹤標誌物

患者快速登記流程

實時追蹤手術操作

無需追蹤物的追蹤、定位、3D成像技術

機器學習能力