机器人自主完成软组织手术，表现超过外科医生和达芬奇手术机器人

提起人工智能，首先想到的可能是能像人类一样走路、说话和做出表情的机器人，栩栩如生。但是，还有一种不同类型的人工智能，它正在各个科学领域流行起来。

最新一期美国《科学转化医学》杂志的封面文章介绍了一款名为「智能组织自动化器人」（Smart Tissue Autonomous Robot，以下简称 STAR）的手术机器人，它能够独立实施软组织手术。在猪体内进行肠吻合手术的测试中，它的表现超过了外科专家及目前市场上最知名的「达·芬奇」机器人辅助手术系统。

「研究结果让我们很惊讶，」负责此项研究的美国国家儿童健康中心首席研究员 Peter Kim 在电话记者会上说，「我们的目标不是要取代外科医生，而是要开发一种工具让手术更加智能，让患者获得更好的手术效果。」

STAR 配备了机器臂和手术工具，使用荧光标记和 3D 摄像头来获取手术部位的详细信息。Peter Kim 说：机器人能看到比人类更多的信息。然后从数据库中选择合适的手术技能，然后非常自然的以人类般的精度、速度和效率去执行手术。

研究人员测试了他们的机器人，将其手术结果分别与外科专家和达芬奇机器人辅助系统的手术结果进行了对比，STAR 在一些指标上战胜了后两者，比如在缝合和重新连接肠段（被称作肠吻合）上。

温度监测系统中，由预埋在干式变压器三相绕组中三支铂热电阻传感器（Pt100）产生与绕组温度值相应的电阻信号，经多路开关、滤波、放大和A/D转换后输入单片机。单片机根据输入的测量数据以及由外部设定（包括厂家与用户）的各种控制参数，经过计算与处理，显示被测量绕组的温度值并输出相应的控制信号。

为防止 STAR 出错，研究人员在手术过程中全程监督。金表示，该机器人在手术过程中40％的时间仍需有人进行细微调整，另60％的时间无需任何干预。「我们就像学走步小孩的父母一样，很认真地照看着它，」金说，「但最根本的是，我们证明了软组织手术现在可由机器人全自动化地进行。」

《科学转化医学》杂志高级编辑梅甘·弗里斯克在电话记者会上说：「从肿瘤切除到气道重建，机器人手术有望帮助减少人为失误与患者并发症，因此这一成就代表着一个新时代。」

手术机器人的概念已问世多年，但目前市场上使用的都是像「达·芬奇」一样的辅助系统，它们需要依靠外科医生进行手动控制，其效果会因个人的水平和经验而异。 全自动化技术此前仅限于削骨等硬组织手术，在软组织手术中应用则颇具挑战性，因为软组织的形状容易发生变化。为此，STAR 配备了智能成像技术，可实时跟踪软组织的立体变化，并以医生设置的荧光标记为导引实施软组织手术。

STAR 目前的操作时间较慢，一个外科医生可以在8分钟完成的手术，它所需要的平均时间是50分钟。

研究人员说，通过进一步的研发，自动化机器人手术或能在将来彻底消除手术室人为失误，并改善对那些接受肠道手术、肿瘤切除及其它软组织手术患者的治疗。

研究团队目前计划将针对人类病人进行测试，首先会处理一些简单普遍的手术，包括胆囊手术和阑尾切除等。并希望能在2-3年内将该系统应用在日常手术中。 软组织手术拥有巨大市场。据统计，美国每年有约100万个病例需要进行此类吻合手术。

皇家伦敦医院的 Shafi Ahmed 表示，我是手术机器人的支持者，这项朝着正确的方向谨慎的迈出了一步。最终，机器人会进入这个领域，与它们合作会成为外科医生工作中的一部分。虽然此机器人能够在需要人类协助的情况下完成伤口缝合，但它的设计初衷也是与外科医生进行合作，而非取代他们。人类将会监督它，在它出现问题时及时进行干预。