自主机器人和触觉视觉:心脏外科的未来

波士顿儿童医院(Boston Children Hospital)最近进行了一项实验，让生物工程师使用自动导航的机器人导管到达猪心脏内泄漏的瓣膜。他们所做的手术被称为瓣旁主动脉漏闭术，用于修复边缘渗漏的置换心脏瓣膜。

一个自主机器人可以在不需要外科医生指导的情况下自行通过心脏。一到现场，外科医生就接管了工作，完成了对泄漏的阀门的修复。然后，外科医生从导管内放置一个叫做闭塞器的装置，堵住假体瓣膜周围的渗漏组织。研究人员没有检测到划痕、瘀伤或其他组织损伤的迹象。

触觉视觉使之成为可能

这项突破性手术的一个组成部分是触觉视觉的使用。这是一种通过触觉“看”的方法。该技术模仿昆虫和其他生物在黑暗环境中的导航方式。触觉视觉系统通过感知心脏组织壁的不同来找到通往心脏正确位置的路。

导管本身是一个自主的、同心的、可伸缩的导管机器人。电动驱动系统旋转，可伸缩扩展导管，并控制导管的形状和尖端位置。

特殊的光学触摸传感器，连同人工智能，预先编程的解剖课程，以及术前扫描，告诉导管的位置和下一步走向。靠近导管底部的传感器可以识别心壁，感知血液的存在，并检测到瓣膜。它知道对组织壁施加压力的强度和频率。

自主机器人手术的好处

一个主要的好处是，这些手术机器人可以执行复杂的手术，但仍然允许外科医生专注于困难的任务。对于患者来说，这种微创手术减少了创伤和感染的机会。自我引导的机器人导尿管也比手动操作的设备有优势，因为患者在手术过程中平均不需要接受30分钟的x光检查。

临床应用的一个障碍是技术的发展速度快于法规。审批可能需要数年时间。一旦获得批准，可能还需要几年时间才能推出。

但是，专家们仍然对利用触觉视觉实现自主控制印象深刻。他们期待看到它在未来的其他用途。其他的应用，如脊柱，血管和胃肠道程序正在考虑触觉视觉程序。

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