英研發結腸鏡檢查機械人

近日，英國大學的研究人員研發了一個可進行結腸鏡檢查的新型機械人系統，研究人員認為，這項技術簡化了結腸鏡檢查程式，也可應用於胰腺內窺鏡、支氣管鏡和胃鏡等醫學檢查。

英國里茲大學的研究團隊，結合了機械人、電腦視覺和控制技術，創造了一個半自動機械人系統。系統中，內窺鏡探頭能夠在醫生的簡單指令下，在結腸等複雜環境中智能且自主地運動。研究人員特別開發了一種控制方法，能夠基於對環境的即時視覺分析，計算出運動路線。

據悉，結腸鏡檢查是結直腸癌診斷的黃金標準，早期診斷能夠大幅提升患者的生存率。在美國和歐盟地區，每年有超過一千九百萬次結腸鏡手術。然而，傳統內窺鏡存在檢查費用昂貴和患者體驗痛苦的問題，且操作複雜性高，需要技能熟練的醫生在充分了解探頭位置的情況下，引導探頭穿過結腸。

另一種方法是使用由外部磁鐵引導磁性探頭在結腸內運動。這類磁鐵由機械臂精確控制，能夠使磁性探頭在患者體內進行複雜運動。這種方法能夠降低患者的痛苦和檢查費用，但同樣需要醫生經過充分訓練才能操作。近幾年出現的無線膠囊內窺鏡也能夠緩解疼痛和不適的問題，但無法提供活檢和息肉切除等治療功能。

然而，人工智能系統將幫助經驗不足的醫生和護士安全地將探頭引導至結腸內的精確位置。

論文作者兼里茲大學的機械人學家彼得羅 · 瓦爾達斯特里說：“結腸鏡檢查為醫生提供了一個隱藏在人體深處的世界的窗口，並且在篩查大腸癌等疾病方面發揮着至關重要的作用。”

在實驗室模擬過程中，團隊要求十名非專家人員在二十分鐘內將探針導航到複製結腸內的特定點。每個參與者使用三個不同級別的協助中的每一個重複五次任務。研究人員發現，完全由他們自己控制機械臂時，操作員的成功率為百分之五十八，但是使用智能遙作業系統的成功率提高到百分之九十六，使用半自主導航的成功率提高到百分之一百。在實驗的下一個階段，團隊要求兩名新手參加常規結腸鏡檢查，應用在兩隻麻醉豬的結腸中，並請獸醫陪同以確保動物不受傷害。

然後，參與者使用機械人系統在每個不同級別的協助下重複執行任務。與之前的模擬結腸一樣，研究小組發現，新手操作員發現在獲得機械人協助的情況下更容易進行檢查。

論文作者兼機械人專家布魯諾 · 斯卡里奧尼補充說：“機械人輔助的結腸鏡檢查有可能徹底改變手術方法，這意味着進行檢查的人不需要是操縱該設備的專家，這有望使這項技術成為現實。”

相關研究內容已發表在學術期刊《自然——機器智慧》中，系統有望最早於明年開始試用。

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