观看这个机器人学习缝合伤口

经过人工智能训练的手术机器人可以自行缝几针，这是朝着帮助外科医生完成此类重复任务的系统迈出的一小步。

加州大学伯克利分校研究人员拍摄的一段视频显示，双臂机器人在人造皮肤的一个简单伤口上连续缝了六针，将针穿过组织，从一个机械臂到另一个机械臂，同时保持张力在线程上。 

尽管如今许多医生在从疝气修复到冠状动脉搭桥等手术中得到机器人的帮助，但这些机器人只是用来协助外科医生，而不是取代他们。这项新研究标志着机器人取得了进展，可以更自主地执行缝合等非常复杂的任务。其开发过程中吸取的经验教训也可能适用于机器人技术的其他领域。

“从机器人技术的角度来看，这是一项非常具有挑战性的操作任务，”加州大学伯克利分校研究员兼机器人实验室主任肯·戈德伯格说。  

一个问题是，像针这样的闪亮或反光物体可能会干扰机器人的图像传感器。计算机也很难模拟“可变形”物体（例如皮肤和线）在被戳和戳时如何反应。与将针从一只手转移到另一只手不同，在机器人手臂之间移动针对于灵活性来说是一个巨大的挑战。

该机器人使用一对摄像头来拍摄周围环境。然后，经过神经网络的训练，它能够识别针的位置，并使用运动控制器来规划缝合过程中涉及的所有六个运动。 

尽管我们距离看到此类机器人在手术室中自行缝合伤口和器官还有很长的路要走，但缝合过程部分自动化的目标具有巨大的医疗潜力，丹亚尔·费尔（Danyal Fer）说道，他是一名医生兼研究员，他说。该项目。 

“手术中有很多工作，”费尔说，“通常，缝合是你必须做的最后一项任务。” 这意味着医生在缝合时更有可能感到疲劳，如果他们没有正确缝合伤口，则可能意味着更长的愈合时间和许多其他并发症。由于缝合也是一项相当重复的任务，Goldberg 和 Fer 将其视为自动化的良好候选者。

“我们能否证明我们确实能获得更好的患者治疗效果？” 戈德堡说。“是的，这对医生来说很方便，但最重要的是，这是否会导致更好的缝合、更快的愈合和更少的疤痕？”

这是一个悬而未决的问题，因为机器人的成功也伴随着一些警告。在人类必须干预之前，机器记录了六次完整的缝合，但在整个试验中它只能完成大约三针。测试伤口仅限于二维，与肘部或指关节等身体圆形部位的伤口不同。此外，该机器人仅在“幻影”上进行了测试，这是一种用于医疗培训环境的假皮肤，而不是在器官组织或动物皮肤上进行了测试。

约翰·霍普金斯大学的研究人员阿克塞尔·克里格（Axel Krieger）没有参与这项研究，他说机器人取得了令人印象深刻的进步，特别是在寻找和抓住针头以及在手臂之间转移针头的能力方面。

“这就像大海捞针一样，”克里格说。“这是一项非常艰巨的任务，他们所取得的进展给我留下了深刻的印象。”

克里格的实验室是机器人缝合领域的领导者，尽管采用的是不同的方法。伯克利的研究人员使用达芬奇研究套件（一种用于在众多手术室中进行腹腔镜手术的共享机器人系统），而克里格的实验室则构建了自己的系统，称为智能组织自主机器人（STAR）。 

2022 年 STAR 上的一篇论文表明，它可以成功地在猪肠上缝合。这一点值得注意，因为机器人很难区分动物组织和血液样本中的颜色。但 STAR 系统也受益于独特的技术，例如放置在组织中的红外传感器，帮助告诉机器人要去哪里，以及用于缝合的专用缝合机构。伯克利机器人被设计为手工缝合，使用不太专业的达芬奇系统。 

两位研究人员都计划在未来向机器人外科医生提出一系列挑战。克里格希望让外科医生更容易操作机器人（其操作目前隐藏在代码墙后面），并训练它处理更小的缝合线。 

戈德堡希望看到他的实验室的机器人成功缝合更复杂的伤口形状，并更快、更准确地完成缝合任务。很快，实验室将从人造皮肤测试转向动物皮肤测试。

鸡肉是优选的。“好处是你只需出去从杂货店买一些鸡肉，”他说。“不需要批准。”