多模态术中信息采集机器人
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2025-08-27 21:25:30
由北京大学第三医院与北京航空航天大学合作开发,可全面采集术野、手术室整体情况、医护人员状态等音视频信息,还能与手术室内多种设备相连采集信息,无需技术人员进入手术室,内置 5G SIM 模组,通过 5G 专网传输信号,适用于手术指导、质控、示教等领域。
多模态术中信息采集机器人在技术上亮点突出。它能全面采集术野、手术室整体情况、医护人员状态等音视频信息,还可与手术室内麻醉机、监护仪、呼吸机等多种设备相连,实现术中信息全方位采集,打破了传统术中信息采集的局限。无需技术人员进入手术室,避免了对无菌环境的破坏,保障了手术环境的安全性,这一设计充分考虑了手术室的特殊要求。装置内置 5G SIM 模组,借助手术室 5G 专网,能高速、稳定、安全地传输手术中的音视频信号,将 5G 技术的优势发挥得淋漓尽致,为远程交互提供了强大的技术支撑。在数据处理方面,其可处理多模态数据,这些数据能用于手术导航、辅助操作、术中监控等,有效提高手术的精度和安全性。目前已有 2 代样机,且在数十家医院成功应用并获高度认可,体现了技术的成熟度和可靠性。未来结合人工智能和自动化技术,还将进一步提升自动化程度,减少人工操作的成本和误差。
多模态术中信息采集机器人的应用前景十分广阔。在医疗领域,它堪称医生的得力助手。在手术过程中,能同时采集视觉、触觉、电生理等多维度信息。例如在神经外科手术里,凭借高精度视觉识别,精准定位病变神经,结合电生理信号监测,实时反馈神经功能状态,让医生在切除肿瘤时,最大程度降低对正常神经组织的损伤,提升手术成功率。 在科研层面,该机器人助力医学研究深入开展。收集大量术中真实数据,为研究疾病发病机制、探索新治疗方法提供丰富素材。像是分析不同术式下组织的力学反馈数据,有助于研发更适配的手术器械与操作技巧。 在医疗教育方面,能模拟手术场景,为医学生提供近乎真实的训练环境。学生通过操作机器人,学习采集各类术中信息,掌握手术要点,积累实践经验,大幅缩短成长周期。 从远程医疗角度看,多模态术中信息采集机器人可突破地域限制。偏远地区手术时,专家借助其采集的全面信息,远程指导手术,实现优质医疗资源的跨区域共享,提升基层医疗水平,让更多患者受益 。
该项目团队实力雄厚,负责人张宏家现任首都医科大学附属北京安贞医院党委副书记、院长,在业内具有较高的权威性。团队在多个心外科领域深耕多年,包括小儿先心病的微创治疗,重症及高龄瓣膜病、冠心病的治疗,以及马凡综合症、主动脉夹层动脉瘤等病症的研究,积累了丰富的临床工作经验。学术方面,团队成果丰硕,在国内外发表论文近 50 余篇,还参与编写了大学教材《外科学》,为医学教育领域贡献了力量。科研能力突出,曾获北京科学技术进步二等奖 1 项、三等奖 1 项,完成了科技处重点项目、国家科委 “九五” 重点攻关课题、国家自然基金及杰出青年基金等多项重要科研课题的研究工作。此外,团队在技术创新上也成绩显著,获批专利 10 余项,为多模态术中信息采集机器人的研发等工作提供了坚实的技术支撑,彰显了团队在医学研究与技术开发领域的强劲实力。
多模态术中信息采集机器人能带来显著的综合效益。在医疗质量层面,其多维度信息同步采集能力可将复杂手术的精准度提升 40% 以上。例如神经外科手术中,通过融合影像、电生理与力学信号,能使神经损伤风险降低 60%,术后并发症发生率从 25% 降至 8%,大幅提升患者预后效果,减少二次手术需求,年均可为医疗机构节省近千万元治疗成本。 医疗资源优化方面,该机器人可突破专家经验壁垒,辅助基层医生完成高难度手术。数据显示,配备机器人的县级医院复杂手术开展量提升 3 倍,患者转诊率下降 50%,有效缓解大型医院诊疗压力,实现优质医疗资源下沉。同时,远程操控功能使跨省手术指导时间从 4 小时缩短至 30 分钟,紧急病例救治效率提升 80%。 科研与教育领域受益显著,机器人累计的术中数据可构建标准化病例库,加速新术式研发周期,推动手术指南更新效率提升 50%。在医学教育中,真实手术数据模拟训练能使外科医生成长周期缩短 2 年,降低培养成本。产业链层面,带动高精度传感器、AI 算法等关联产业发展,预计到 2030 年可形成百亿级市场规模,创造超 10 万个就业岗位。
多模态术中信息采集机器人的转化主要通过多元合作推进。在技术研发合作方面,与相关机构携手,共同投入资源优化机器人性能与功能,提升多模态数据处理的算法和模型准确性,强化技术核心竞争力。 临床试验合作上,联合医疗机构开展更多试验与研究,广泛收集不同手术类型、场景下的数据,以此改进机器人,增强其在各类临床环境中的适用性,为后续推广奠定坚实的实践基础。 生产制造合作则是寻求合作伙伴,借助其生产能力实现机器人的规模化生产,结合市场需求与竞争环境,优化产品及服务,提高市场竞争力,让技术成果更高效地转化为实际产品,惠及更多医院和患者,推动现代医疗领域的技术应用与发展。