宇树G1仿人机器人正在执行活体猪腹腔镜胆囊切除术。图片:Nature发表的研究截图
据《环球时报》看到的发表在《自然》杂志上的一项研究,一个美国研究团队使用宇树G1仿人机器人成功为两只活猪进行了标准的腹腔镜胆囊切除术,在此过程中,机器人通过远程操作来操控手动腹腔镜器械,这标志着世界首次使用仿人机器人手术系统在活体动物上执行完整的微创手术工作流程。
据文章介绍,该团队开发了一个远程操作框架,使仿人机器人能够使用手动腕式器械进行腹腔镜操作。选择宇树G1仿人机器人是因为它是"一种经济实惠且商业上可获得的当代通用仿人系统代表"。
宇树公司一位发言人证实,用于手术的仿人机器人是宇树的G1系列。他周日告诉《环球时报》,如果手术属实,那么"仿人机器人至少已经达到了为猪进行手术所需的精度"。
科技与战略研究院副院长陈静周日告诉《环球时报》,他认为使用普通仿人机器人进行猪手术具有里程碑意义,因为"它验证了一条用通用平台替代专用手术平台的新路径"。
"这意味着不需要专门为医疗机器人用途构建单独的硬件生态系统,仿人机器人只需适当调整就可以直接进入手术室,"陈静说。
根据公开信息,达芬奇系统的初始价格在150-250万美元之间,年度维护费用约为17.5万美元。同时,根据宇树官方网站的介绍,宇树G1基础型号的起价为8.5万元人民币,重量为35公斤。
他还强调了中国制造的机器人相比其他产品的压倒性优势,包括成熟的商业平台,该平台具有灵巧的手部和开源的远程操作框架,以及来自大型研究社区的强力支持。"它们在成本、尺寸和通用适应性方面也表现出色。"
根据发表在《自然》杂志上的研究,宇树G1在猪模型上进行了两次手术。手术遵循标准的腹腔镜工作流程,由一名控制台外科医生和一名床旁助手完成。为确保一致性,一名高级外科医生使用仿人平台从机器人控制台执行所有程序,而床旁助手则由另一名高级外科医生或有腹腔镜手术经验的临床研究员担任。助手负责摄像头控制、组织牵引、暴露以及床旁调整,如清洁摄像头和调整器械。
此外,在第一例手术的短暂间隔中,使用了第二台仿人机器人进行摄像头固定和牵引。两例手术均通过机器人完成,均不需要转为传统腹腔镜手术或开放手术,证明了仿人机器人系统在体内使用的初步可行性。第一例手术没有发生重大术中并发症。在第二例手术中,发生了轻微的胆汁溢出和肝床出血,通过吸出和电灼处理。
根据该研究,在O型环更换任务(一种标准化的环转移程序)中,新手操作仿人机器人的错误率与达芬奇研究套件(dVRK)——标准的外科机器人研究平台——相当,且明显低于手动操作。对于更具挑战性的腹腔镜手术基础(FLS)peg-transfer任务,仿人机器人取得了中等结果,在速度和准确性方面均超过了手动操作,尽管在这两个指标上落后于更成熟的dVRK系统。
研究人员将猪手术描述为"建立了仿人手术性能在体内的早期定量基准"。他们还指出,外科医生的反馈强调了"技术可行性和临床准备之间存在明显差距",指出运动范围、力量生成的限制以及频繁重新校准的需求显著增加了认知和操作负担。
关于更广泛的应用,文章指出,"一旦临床准备就绪,仿人平台可能有助于解决当代机器人手术固有的几个限制……通过提供成本较低的多功能仿人平台,这些系统可能会提高可及性并扩大机器人辅助手术护理的可用性。"
陈静认为,如果"仿人机器人手术技术加上虚拟编程"的方法成熟,该系统可以迅速部署到偏远地区或野战医院。然而,他指出,该技术进入手术室可能还需要至少五到十年的时间,短期内,仿人机器人更可能作为远程医疗程序或牵引和摄像头固定等任务的远程操作助手,而不是作为独立的主刀外科医生。
专家表示,考虑到dVRK已经开发了20多年,仿人机器人在真正进入手术室的常规临床使用之前,还需要在精度、延迟、无菌设计和自主决策方面取得重大进展。
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