港中文教授Samuel Au：軟體機器人是手術機器人的終極

Samuel Au教授在世界醫療機器人大會上演講

在ICRA 2017的會場，雷鋒網見到了香港中文大學的Samuel Au教授。他的主要研究領域是手術機器人，他告訴雷鋒網，現在自己的研究興趣主要是在軟體機器人（Soft Robotics）上，這也是未來手術機器人的方向。

上次見到Au教授則是在去年的世界機器人醫療大會上，當時他剛加入港中文任機械與自動化工程學系的副教授不久。更早前，他在開發了達芬奇手術機器人的公司直覺外科（Intuitive Surgical）工作了八年，主導了多個產品的開發。

他共同發明及主導了獲FDA批准的達芬奇Si單孔手術平台，這是第一個獲FDA批准的支持單孔手術的機器人平台。後來，他又聯合主導開發了達芬奇SP的軟體和控制系統開發，一種新型的單孔機器人手術器械。單孔手術機器人的主要作用是減少創傷，而難點在於，當把所有的功能都集中起來時，要在適當縮減體積的同時保持靈活性。

從他的研究經歷中基本可以看出手術機器人的發展路徑。

我們熟知的達芬奇，是一種微創型手術的機器人，讓醫生可以遠程對病人進行檢視、進行手術。它主要用於腹腔鏡手術（laparoscopic surgery），會在人體上切開多/單個孔（incision）以進行手術。

Au教授告訴雷鋒網，這種方法對部分手術很有用，但有時一些損傷和癌症存在於體內深處，無法通過手術切口的方式觸達。這就需要使用人體自然腔道，比如讓儀器從嘴巴進入到肺部（或從鼻子進入到腦部），不用通過手術打開胸腔即可治療癌症，可以做到無創。

而借道人體自然腔道，就需要柔性的儀器，保證不會損壞健康組織。且儀器在體內時，又需要有足夠的韌性和力度，完成移除不良組織和組織修復這種工作，以治療癌症。

Au教授稱軟體手術機器人為「手術的終極」（ultimate goal of surgery）。他告訴雷鋒網，粗略來說，手術就是組織移除與修復（tissue remove and reconstruction）的過程，這往往會產生切口，而最終目標就是去除它們。

「能不能在不給人體帶來不必要創傷的前提下治癒疾病？」

這就是他對軟體機器人感興趣的原因，他認為其在醫療領域的應用十分廣泛，甚至會轉變醫療機器人的範式。軟體機器人也並非僅僅是出於技術的追求，如果沒有創作，患者的恢復過程也會更快。

目前開發軟體機器人的公司不多，且都處於研究階段。其中的主要挑戰在於，既要將機器做到足夠小及足夠的柔韌，比如從鼻孔進入人體的話，就需要不到10毫米的直徑；且也要有足夠的彈性，保持其堅硬度，以有適當的力度進行手術。

Au教授表示，直覺外科也對這一領域十分感興趣，且與他目前所在的實驗室有合作。未來，達芬奇手術機器人也很可能集成軟體機器人的性能。

作為國際頂級的機器人學術會議，ICRA也是一窺前沿的好去處。雷鋒網對這一會議上也報道了軟體機器人、康復機器人等領域的進展。Au教授告訴雷鋒網，在這次會議上，他還注意到了骨科機器人的發展。

達芬奇機器人主要是做軟體組織手術，而骨科手術對機器人的精準度和力度要求又會不同。後者需要實施骨頭切割這樣的操作，當然不可能達到達芬奇那樣的靈巧，自由度也不高。在達芬奇「一統天下」的現實中，這也是初創公司可以選擇的方向。

雷鋒網即將在7月7-9日舉辦的CCF-GAIR人工智慧與機器人峰會上，將有未來醫療專場及醫療機器人相關議題。Au教授由於時間衝突無法參加，但另一位世界級機器人大牛Brad Nelson會出席並作報告。Brad教授因其發明的「最先進的醫用微型機器人」，而獲得了吉尼斯世界紀錄。

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