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人机协同手术视野优化框架(HIC-FoV)的设计与验证:降低术者负荷的AI决策新范式
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月05日 来源:Journal of Robotic Surgery 2.2
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为解决机器人内镜持械臂在微创手术(MIS)中难以平衡视野(FoV)自主调整精度与术者交互负担的难题,研究人员开发了基于临床决策启发的HIC-FoV框架。该方案通过多维度加权机制解析语音指令与手术场景,在模拟胆囊切除术中实现与人工操作相当的效率(127.3±21.5s vs 121.4±27.4s, p=0.513),同时显著降低NASA-TLX体力负荷评分(29.3±4.2 vs 53.5±7.5, p<0.001),为远程手术AI协作提供新范式。
在微创手术(MIS)的精密舞台上,机器人内镜持械臂正试图取代人类助手的关键角色——既要像芭蕾舞者般精准调整手术视野(Field of View, FoV),又要如磐石般保持影像稳定。然而现有系统仿佛陷入两难困境:全自主模式像"盲人摸象"般误解手术意图,而详细指令控制又让术者像"牵线木偶"般疲于操作。
受临床决策树启发诞生的HIC-FoV框架,宛如给AI装上了"手术思维解码器"。仅需术者发出"向左放大"这样的简洁语音指令,多维度加权机制就会启动全景分析:既考量指令方向与解剖结构的空间一致性,又评估胆囊三角等关键区域的上下文权重,还会像"置信度雷达"般扫描AI的感知确定性。这套智能算法在模拟手术中展现出惊人潜力——
• 在经典的peg transfer训练中,其调整速度(127.3±21.5秒)已逼近资深助手水平(121.4±27.4秒,p=0.513)
• NASA-TLX量表揭示体力需求直降45%(29.3±4.2 vs 53.5±7.5,p<0.001),仿佛为术者卸下"铅制手术衣"
• 不同难度胆囊切除术中的稳定表现,使其堪比永不疲倦的"AI扶镜手"
这项研究不仅为远程手术搭建了人机共舞的新舞台,更启示着:当AI学会"望闻问切",外科医生的双手将真正获得"思维的自由度"。
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