香港科大故事
研究与创新

机械人结合人工智能 窥探智慧医疗新时代

03 良好健康与福祉
09 产业、创新和基础设施
#机械人学
#人工智能
#医疗健康科技
#环球健康科技
#电子及计算机工程学
申亚京教授(右)带领研究团队,利用人工智能和机械人技术,研发出创新的智慧医疗器械。

申亚京教授(右)带领研究团队,利用人工智能和机械人技术,研发出创新的智慧医疗器械。

这些智慧医疗器械包括(从左至右):全球最小的多功能手术机械人、AI手部触觉交互系统「PhyTac」及家用肺部功能检测仪。

这些智慧医疗器械包括(从左至右):全球最小的多功能手术机械人、AI手部触觉交互系统「PhyTac」及家用肺部功能检测仪。

全球医疗保健正面临多重挑战,包括人口老化及慢性疾病日益增加等问题,为医疗体系带来沉重压力。因此,医学界对先进医疗科技的需求愈趋殷切,当中以入侵性较低、更精准的手术器材备受渴求,在全球掀起研发微型医疗机械人的热潮,以辅助医生更精准、有效地为病人提供治疗。

有见及此,香港科技大学(科大)电子及计算器工程学系的申亚京教授带领其团队,踏上医疗科技创新之路。申教授的团队透过结合人工智能(AI)及机械人技术,研发出三款突破性的智能医疗器械,分别用于诊疗监测、手术辅助及术后复康,是开展智慧医疗新世代的崭新成果。

短小精悍—全球最细多功能手术机械人

微创手术往往需要处理人体内难以触及的位置,为避免对身体造成不必要的损伤,手术的精准度尤为重要。研究团队针对此需求而研发出全球最小的多功能手术机械人,其直径只有0.95毫米,体积较现有同类机械人小60%。

别看它身形迷你,这位微型「外科医生」集拍摄与精准导航功能于一身,能穿梭于人体内细小而狭窄的管道,例如支气管和输卵管,可协助医疗人员在人体内抽取组织样本、传送药物及进行激光热疗手术,无论在诊断或治疗等用途上,均是一位不可多得的手术助理。

智慧小帮「手」

人类双手的神经分布密集,触觉灵敏,但身体一旦出现脑中风等健康问题,可能会导致手部功能丧失、麻痹或刺痛等。若能及早发现和准确地诊断这些病症的严重程度,可显著减低它对患者日常生活带来的困扰。然而,传统的手部功能评估主要依赖医生的观察,诊断结果可能因医生而异。

为应对此问题,研究团队从一种名为「螺旋芦荟」的植物获得灵感,研发出圆锥状的AI驱动装置「PhyTac」。此装置设有多达368个感应单元,患者只需手握装置并发力,系统便能实时显示手部的发力分布,让医生更轻易评估病人的康复进度。

游戏化呼气测试

新冠疫情过后,市民对定期肺部检查的需求上升,研究团队因而研发出一款直径仅8厘米、重约78克的家用肺部功能检测仪。这部仪器特别加入了游戏元素:使用者在家进行呼气测试和训练时,需调节吹气力度,以控制游戏中的飞鸟避过障碍,为过程增添趣味;同时,医生可遥距接收仪器收集的肺部功能数据,方便监测病人状况。

「人工智能及机械人技术日新月异,人机互动的潜力无限,定必成为未来的大趋势。」申教授分享其理念,并表示:「凭借科大于机械人及AI领域的研究优势,我们的团队将继续开发具备更高感知度的机械人,在机械人和人类之间实现更安全和自然的互动,从而开拓更多具影响力的研究,支持医疗等各行各业转型发展。」

注册收取我们的最新消息

了解香港科技大学的最新动态、活动和突破。