应英国女王伊丽莎白二世邀请,中国国家主席习近平于10月19日访英,这是时隔十年后中国国家元首对英国进行的国事访问。

习大大的行程安排中,参观帝国理工学院是其中的重要环节,这也是本次访英的重要目的,即推动中英之间在科技、文化等方面的交流和合作。帝国理工学院一直以来都被视作对华排名第一的学术研究伙伴。其中方合作伙伴主要包括华为公司、中国南车、清华大学和浙江大学。合作领域涵盖了纳米技术、生物工程、计算机技术、数据科学、先进材料、海上能源、环境工程和公共卫生等多个尖端科研领域。

但习大大选择帝国理工学院还有一个原因,就是帝国理工学院有两位华人顶尖科学家,从事并行计算研究的郭毅可教授和机器人手术技术研究的杨广中教授,今天,微小网重点为大家介绍下机器人手术领域方面的权威人物,杨广中教授。

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杨广中教授

微小网在之前的报道中,曾多次提到以 达芬奇外科手术机器人 为代表的机器人手术技术,杨广中教授正是这一领域的权威。杨广中毕业于上海交通大学,在伦敦帝国理工学院获得计算机科学获得博士学位,现任伦敦帝国理工大学生物医学工程学院主任教授、兼任计算机系教授。

杨广中是帝国理工学院皇家协会/沃夫逊医学图像计算实验室主任兼创始人,沃夫逊外科技术实验室创始人之一,帝国理工学院图像科学中心主席。同时是IEEE医学图像学报副编辑,Artech House生物信息学和生物医学图像丛书编辑以及很多国际医学图像期刊的评审。他曾获得过包括国际磁共振医学协会颁发的I.I. Rabi Award在内的很多国际奖项。他的研究工作受到英国工程和自然科学研究委员会、皇家学会、Wolfson基金会、英国心脏基金、英国工业贸易部以及各类工业界的资助。他是皇家学会 Research Merit Award得主,被公认为躯体传感网络的创始人。

光看这些头衔就知道,杨广中教授着实是一个重量级人物,也难怪习大大要专程拜访看望。以 达芬奇外科手术机器人 为代表的机器人手术技术尽管已经出现很多年,但杨广中教授认为当今的Surgical Robotics(外科手术机器人),包括“达芬奇”机器人缺乏智能性和针对性,并提出了医疗机器人的发展目标——“To sense, to act, to adapt, to learn, to evolve, to be intelligent, to disappear”(感知,操控,适应,学习,进化,智能化,最终与人融为一体)。  

  • “To sense”, 是为了解决目前在实际外科手术操作中的挑战,通过3D重建与定位,以及更细微的显像,将细胞水平的信息代入实验中;

  • “To act”,引入腕和肘,和手指结合,共同实现对机器人的控制,并利用仿生学(以“蛇”为出发点)对机器人进行重新设计;

  • “To adapt”,让机器人能够实现主动束缚从而完成在人体关键部位进行的手术;

  • “To learn,to evolve, to be intelligent”,以视觉跟踪技术实现人机合一;

  • “To disappear”,利用3D打印或微制造技术做出更小的机器人,实现有限元重构组织应力场以控制手术中的力度,它们甚至可以捕获一个血细胞,从而最终实现弥散式、无处不在的医疗机器人。

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目前的手术机器人体积偏大,占用了手术室较大的空间且费用昂贵。外科手术机器人的产业化程度还很低,市场还没有被充分挖掘,而市场规模的相对狭小也是造成目前该类设备价格高昂的原因之一。如何开发出更加小型化、模块化、易用性更强的手术机器人系统,以提高手术机器人的普及率,造福更多的患者,也是业界亟待解决的重要课题之一,而这也正是杨广中教授及其所带领的科研团队的使命!

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杨广中教授向媒体介绍伦敦帝国学院Hamlyn Centre的研究成果:耳传感器