热点聚焦：自主手术机器人、3D打印器官、智能马桶……科技正让医疗服务悄然升级|科技创新世界潮

2023-06-06 07:40:26 来源：科技日报

科技日报记者张佳欣

5G、人工智能（AI）等技术不断更新迭代，正在为医疗保健领域插上智能化腾飞的“翅膀”。从功能向智能的进化，不仅让未来的医院焕然一新，也让患者能享受到更快速精准的医疗服务。近期美国《连线》杂志列举了医疗领域将出现的几项技术进步。

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全自动手术机器人

世界各地已经开发出多种机器人系统并用于治疗人类患者。最典型的例子就是达芬奇外科手术系统。但该系统不是自主的，这意味着该机器人不能独立执行任何手术任务。

研究人员在观察STAR机器人进行腹腔镜吻合术。图片来源：Jiawei Ge/IMERSE实验室/约翰斯·霍普金斯大学

美国约翰斯·霍普金斯大学研究人员发明了一种名为STAR（智能组织自主机器人）的手术机器人，可以独立进行手术。该机器人配备了3D视觉和机器学习算法。外科医生手动暴露出组织边缘后，STAR拍摄图像并根据组织的形状和厚度制定缝合位置计划。一旦人类操作员批准了该计划，STAR就会独立地将组织缝合起来。如果组织变形或移动超过设定的阈值，STAR会询问外科医生是否应该创建一个新的手术计划。这一过程不断重复，直到机器人完成整个手术。去年，STAR成功地缝合了猪肠道的末端，在猪组织模型上进行了腹腔镜手术。

还有像iKnife这样的能“嗅出”肿瘤的智能手术工具，可以在几秒钟内识别癌症等疾病。这项技术由英国伦敦帝国理工学院的学者发明，工具结合了电外科手术刀和质谱仪。它的功能是向活检组织施加电流，并对其产生的烟雾进行化学评估。在最近的一项研究中，iKnife对子宫癌的诊断准确率达到了89%。

更智能的疾病监测

今年3月，法国智能家居制造商Withings推出了一款独特的科技产品，名为U-Scan。这是一种安装在马桶上的90毫米鹅卵石形状的尿液分析装置，可以检测尿液中的生物标志物，包括酮和维生素C水平。这款智能马桶的电池续航时间为3个月。

法国智能家居制造商Withings推出名为U-Scan的尿液分析装置。图片来源：Withings网站

Withings表示，尿液中含有3000多种代谢物，可以立即反映人体的平衡和健康状况。而该装置可以通过检测黄体生成素和pH值水平来跟踪女性每月的荷尔蒙变化，并将检测结果同步到手机App上。这些测量结果的结合可以帮助人们监测身体代谢，以优化他们的日常水分和营养摄入量。它还可以为用户推荐锻炼计划，提供饮食建议。

澳大利亚和伊拉克工程师团队开发了一种设备，能监测患者血压而不需要身体接触。该设备只需近距离拍摄患者10秒，并使用图像处理算法分析视频，该算法可以从额头的两个区域提取重要的健康信号。

3D打印器官变成现实

去年6月，再生医学制造公司3DBio Therapeutics宣布，一名来自墨西哥的20岁女性移植了由她自己的细胞3D打印的耳朵。这名女性出生时患有先天性小耳畸形，有一只畸形耳朵，3DBio Therapeutics用她本人的活细胞制造出3D打印移植耳朵，并为其进行了移植手术。新打印的耳朵形状与这名女性的左耳精确匹配。移植的新耳朵还会继续再生软骨组织，使其具有天然耳朵的外观和手感。这一成功也标志着组织工程向前迈出重要一步。

虚拟现实心理治疗

据去年4月发表在医学杂志《柳叶刀·精神病学》上的论文，来自英国牛津大学和健康技术公司Oxford VR的研究人员发现，VR疗法比传统疗法更能有效缓解广场恐惧症患者的症状。广场恐惧症是成人常见的一种焦虑障碍，患者常表现出对在公共场所或开阔地带停留时的恐慌症状。研究人员开发了一种基于VR的自动化认知行为疗法（CBT）工具——gameChange，通过参与模拟现实世界的情景，可以帮助患者克服广场恐惧症。用户只需要戴上耳机并启动程序，就可以接受治疗，无需计算机、相机或电线等。

虚拟现实被用于一种新疗法，以帮助有心理健康问题的人克服社交焦虑。图片来源：英国牛津大学

此外，gameChange的疗法也可用于治疗精神病患者。例如，系统将病人放在模拟的环境中，比如咖啡馆或公交车上，可以让其克服对现实的恐惧。

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