利用机器人援助使结肠镜检查更容易

科学家在他们的工作中取得了突破，以开发半自动结肠镜检查，使用机器人将医疗器械引导到身体中。

这一里程碑使智者的前景更接近了机器人系统能够将仪器引导到身体中的精确位置，以进行活组织检查或允许检查内部组织。

医生或护士仍可在现场做出临床决定，但操作设备的繁重任务则由机器人系统完成。

最新的发现是"使未来结肠镜检查这是利兹大学领导的一个国际科学家团队12年研究的成果。

这项研究今天(10月12日星期一)发表在科学杂志上自然机器智能。

使用该系统的病人试验将于明年或2022年初开始。

LEEDS的机器人和自治系统教授Pietro Valdastri正在监督研究。他说：“结肠镜检查让医生进入世界内部隐藏的世界的窗户，它在筛查患有直肠癌等疾病中提供了至关重要的作用。但是该技术几十年来仍然相对不变。

“我们开发的是一个更容易对医生或护士进行操作的系统，对患者不那么痛苦。它标志着在移动结肠镜检查的举例中，如果要提前确定结肠癌癌症更广泛的可用性。“

由于该系统更容易使用，科学家们希望这能增加实施该程序的提供者的数量，并允许更多的病人接受结肠镜检查。

结肠镜检查是检查直肠和结肠的程序。传统的结肠镜检查是用一根半柔软的管子插入肛门进行的，一些患者发现这个过程非常痛苦，他们需要麻醉。

磁弹性结肠镜

该研究团队已经开发了一种更小的胶囊状设备，它被拴在一条狭窄的电缆上，插入肛门，然后被引导到合适的位置——不是由医生或护士推动结肠镜，而是由放置在病人上方的机械臂上的磁铁引导。

机械臂在操纵胶囊的同时绕着病人移动。这个系统是基于磁力吸引和排斥的原理。

病人外部的磁铁与体内胶囊中的微小磁铁相互作用，引导胶囊穿过结肠。研究人员表示，这种方法比传统的结肠镜检查要少一些痛苦。

引导机器人手臂可以手动完成，但这是一种难以掌握的技术。作为回应，研究人员已经发展了不同的机器人援助。最新的研究评估了不同层次的机器人援助如何有效地辅助非专家员工进行程序。

机器人协助的级别

直接机器人控制。这是操作员通过操纵杆直接控制机器人的位置。在这种情况下，没有帮助。

聪明的内窥镜遥控操作。操作员只关注胶囊在结肠中的位置，让机器人系统计算机器人手臂的运动来将胶囊放置到位。

半自治的导航。机器人系统利用计算机视觉自动导航胶囊通过结肠，尽管这可以被操作员覆盖。

在实验室模拟中，10名非专业人员被要求在20分钟内将胶囊送到结肠内的一个点。他们这样做了五次，使用了三种不同程度的帮助。

使用机器人直接控制，参与者有58%的成功率。使用智能内窥镜远程操作的比例上升到96%，使用半自动导航的比例则上升到100%。

在实验的下一个阶段，两名参与者被要求通过一个常规结肠镜进入两头被麻醉的猪的结肠中，然后使用磁铁控制的机器人系统在不同程度的辅助下重复这个任务。兽医在场以确保动物们不受伤害。

研究人员根据NASA的任务负荷指数(Task Load Index)对参与者进行了评分，该指数衡量的是一项任务在身体和精神上的繁重程度。

NASA任务负载索引显示，他们发现在机器人帮助下操作校准镜头更容易。挫折感是经营传统殖民镜以及参与者直接控制机器人的主要因素。

利兹大学的博士研究员詹姆斯·马丁(James Martin)是这项研究的负责人之一机械手臂是具有挑战性的。它不是很直观，这阻碍了磁柔性结肠镜的发展。

“但我们已经第一次展示了它可以卸载到机器人系统的功能，让操作员思考他们正在进行的临床任务 - 它正在达到人类性能的可衡量差异。”

开发用于进行结肠镜检查检查的技术可以应用于其他内窥镜装置，例如用于检查上消化道或肺的那些。

Bruno Scaglioni博士，LEEDS和该研究共同领导者的博士后研究员：“机器人辅助的结肠镜检查有可能彻底改变程序的实施方式。这意味着进行检查的人不需要操纵设备的专家。

“这将有望使这项技术得到更广泛的应用，可以在诊所和健康中心提供，而不是医院。”

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