《電子技術(shù)應(yīng)用》
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澳大利亞機(jī)器人技術(shù)運(yùn)用進(jìn)化原理創(chuàng)新膝關(guān)節(jié)手術(shù)

2019-10-28

  昆士蘭州澳大利亞機(jī)器人視覺(jué)中心(ACRV)的研究人員正在利用適者進(jìn)化和存活的概念,將蛇形外科機(jī)器人直接根據(jù)患者的解剖結(jié)構(gòu)進(jìn)行剪裁調(diào)查員喬納森·羅伯茨周一對(duì)新華社記者說(shuō)。

  突破性的項(xiàng)目是ACRV博士研究員Andrew Razjigaev的創(chuàng)意,他設(shè)計(jì)了首個(gè)用于進(jìn)行膝關(guān)節(jié)鏡檢查的SnakeBot手術(shù)單元,并于去年提出。SnakeBot原型包括三個(gè)機(jī)械臂,可為外科醫(yī)生在患者膝蓋內(nèi)側(cè)進(jìn)行操作提供靈巧和視覺(jué)。

  現(xiàn)在,Razjigaev和他的團(tuán)隊(duì)使用基于“進(jìn)化”的算法,通過(guò)運(yùn)行計(jì)算機(jī)仿真來(lái)確定最適合患者的工具,以優(yōu)化設(shè)備。該算法的工作原理是,檢查使用CT掃描儀或MRI拍攝的患者膝蓋的3D圖像,然后通過(guò)羅伯茨描述為“適者生存”的過(guò)程嘗試對(duì)工具進(jìn)行不同的迭代。

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  羅伯茨說(shuō):“我們對(duì)一種我們認(rèn)為可能有效的工具進(jìn)行了粗略的猜測(cè),并在一開(kāi)始就對(duì)其進(jìn)行了一些改動(dòng),然后我們進(jìn)行了仿真,并查看了哪些工具最有效。”

  “然后,該算法使用某種進(jìn)化概念創(chuàng)建了下一代產(chǎn)品-它殺死了最差的產(chǎn)品,保留了一些最佳產(chǎn)品,它隨機(jī)變異了一些最佳產(chǎn)品的設(shè)計(jì),并在各處進(jìn)行隨機(jī)調(diào)整-它合并了一些優(yōu)秀的孩子,所以就像創(chuàng)造和創(chuàng)造孩子一樣?!比缓螅僮鲉T可以創(chuàng)建3D打印和一次性工具,這些工具可以進(jìn)行遠(yuǎn)程控制并完美地適合每個(gè)患者。

  盡管該技術(shù)仍處于開(kāi)發(fā)的早期階段,尚待患者試用,但該團(tuán)隊(duì)對(duì)他們的研究可能會(huì)產(chǎn)生巨大影響感到樂(lè)觀,并有可能將其應(yīng)用于其他手術(shù)類型。羅伯茨說(shuō):“由于我們現(xiàn)在有了3D打印,而且我們有相對(duì)便宜的制作定制工具的方式,因此對(duì)于各種不同類型的手術(shù),使用進(jìn)化算法來(lái)設(shè)計(jì)這些工具的想法現(xiàn)在看來(lái)是很合理的?!?/p>


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