以影像為本的機械人手術自動化技術

醫療機械人創新技術中心
簡介

手術機械人通常以遙操作模式工作,外科醫生透過操控機械人完成復雜的手術任務。下一代手術機械人系統將更智能化,以協助外科醫生開展更精準的手術操作,和/或自動執行手術過程的某些特定步驟。

  • 以影像為本的機械人手術自動化技術
解決方案

智能手術機械人的開發面臨幾個重大的科研挑戰,包括高效可靠地感知手術對象及環境;在高度動態變化和不同病人獨特的環境中自動進行術前手術計劃和術中導航;安全、準確地控製手術器械的動作;以及為手術機械人集成高度智能。

創新技術
  • 用於實時感知手術對象的三維幾何形狀、力和生物力學特性的新型系統和算法
  • 基於醫院采集的機械人手術的海量圖像數據,進行數據驅動的智能手術計劃和導航
  • 機械人與軟組織交互的視覺伺服控製器;以及基於深度學習的機器人手術智能
主要成效
  • 增強對復雜手術環境的實時感知能力,以實現微創手術中更精確的軟組織操作
  • 對病人多模態影像數據進行更全面的計算和分析,以促進更有效的手術決策 
  • 有效學習特定手術操作步驟的控製策略,以提升手術機器人的任務自動化水平
  • 將技術集成到圖像引導手術機器人樣機中,該機器人能夠自動協助外科醫生以及執行單個手術步驟或連續多個的手術步驟
獎項
  • IEEE機器人與自動化國際會議 (ICRA 2021) 醫療機器人領域最佳論文獎
  • 醫學圖像計算和計算機輔助幹預國際會議(MICCAI 2022)青年科學家獎
應用範疇
  • 機械人手術

在香港特區政府InnoHK的資助下,醫療機械人創新技術中心於2020年4月由香港中文大學醫學院及工程學院成立,合作機構為蘇黎世聯邦理工學院、倫敦帝國學院、約翰‧霍普金斯大學以及香港大學。中心結合醫療及機械人兩個科技領域,積極將創新技術轉化作臨床應用,讓病人直接受惠。同時,中心作為協作平台,將促成本港及海外大學的醫生、工程師和研究人員合作,將創新的生物醫學工程研究轉化為實質的醫療應用。

中心將支持研究項目:用於診斷和治療的腔內多尺度機械人平台、磁引導腔內機械人平台、影像引導式機械人介入治療。

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