血管介入手術(shù)機器人系統(tǒng)綜述

趙含霖，謝曉亮，奉振球，劉市祺，周小虎，侯增廣,3

1. 中國科學(xué)院自動化研究所 復(fù)雜系統(tǒng)管理與控制國家重點實驗室，北京 100190；2. 中國科學(xué)院大學(xué) 人工智能學(xué)院，北京 100049；3. 中國科學(xué)院 腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心，北京 100190

引言

目前中國心血管病患病率處于持續(xù)上升階段，2016年心血管病死亡率高居第一，高于腫瘤和其他疾病。目前微創(chuàng)血管介入手術(shù)已經(jīng)成為治療疾病的流行方法。據(jù)國家衛(wèi)健委冠心病介入治療注冊數(shù)據(jù)顯示，2017年大陸地區(qū)冠心病介入治療總例數(shù)為753142例，經(jīng)皮冠狀動脈介入治療（Percutaneous Coronary Intervention，PCI）病例增長率為13%[1]。在傳統(tǒng)的血管介入手術(shù)中，醫(yī)生通過血管造影技術(shù)觀察導(dǎo)管等介入器材在體內(nèi)所處位置，操縱導(dǎo)管、導(dǎo)絲等介入器材達到病變位置完成球囊擴張、支架安放等工作。介入醫(yī)生暴露在輻射中導(dǎo)致皮膚癌、白血病、甲狀腺癌、白內(nèi)障發(fā)病率上升[2-4]，醫(yī)生為了減少輻射而穿戴的鉛衣也會帶來操作的不便和關(guān)節(jié)損傷[5]。

近年來血管介入手術(shù)機器人取得了較大的進展，并進行了臨床上的應(yīng)用。介入醫(yī)生在操作艙里操作導(dǎo)管、導(dǎo)絲等器材介入，擺脫了鉛衣帶來的負擔(dān)，減少了輻射吸收，實驗證明機器人輔助的PCI手術(shù)能夠減少97%的輻射[6]。介入醫(yī)生通過機器人輔助能夠?qū)?dǎo)管實現(xiàn)毫米級的控制，能夠減少導(dǎo)管與血管壁之間的碰撞，減少了并發(fā)癥的發(fā)生[7-9]。本文將對國內(nèi)外在血管介入手術(shù)機器人的研究成果進行介紹，并對近年來血管介入手術(shù)機器人的關(guān)鍵技術(shù)進行分析。

1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

2006年以色列Haifa醫(yī)院開發(fā)了遠程導(dǎo)航系統(tǒng)[10]，Corindus公司以其為原型發(fā)展了CorPath 200血管介入機器人，CorPath 200系統(tǒng)在2012年成為第一個獲得了美國食品和藥物管理局（Food and Drug Administration，F(xiàn)DA）認證的用于冠狀動脈介入的機器人系統(tǒng)[11]。至今為止，血管介入手術(shù)機器人已經(jīng)成為手術(shù)機器人的研究熱點，國內(nèi)外科研機構(gòu)都在積極研發(fā)自己的機器人輔助系統(tǒng)，本節(jié)將介紹國內(nèi)外的研究進展。

1.1 國外研究進展

Amigo是美國公司Catheter Robotics設(shè)計的用于血管介入電生理治療的遠程導(dǎo)管系統(tǒng)。Amigo系統(tǒng)由一個安裝在電生理臺上的送管裝置和一個有線控制器組成[12]。Amigo不需要單獨的工作站，可以與現(xiàn)有的透視技術(shù)結(jié)合確定導(dǎo)管位置并通過控制器操作導(dǎo)管。Amigo是一個開放式平臺，能夠兼容現(xiàn)有的商用導(dǎo)管，降低了使用成本。導(dǎo)管被放置在擴展底座內(nèi)，介入醫(yī)生可以通過控制器在30 m外進行控制?？刂破骺梢詫崿F(xiàn)導(dǎo)管插入、回撤和旋轉(zhuǎn)以及導(dǎo)管頂端偏轉(zhuǎn)。通過控制器的前進、后退按鈕可以控制滑軌的前進和后退，從而實現(xiàn)導(dǎo)管的插入與回撤，導(dǎo)管運動速度為每秒13 mm，最小控制精度為1.6 mm。介入醫(yī)生旋轉(zhuǎn)控制器的最前端旋鈕實現(xiàn)轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)，帶動導(dǎo)管進行360°旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)控制器中間的旋鈕可以實現(xiàn)導(dǎo)管的遠端彎曲（圖1）。

圖1 Amigo系統(tǒng)

Sensei X機器人系統(tǒng)是美國Hansen公司設(shè)計的用于進行導(dǎo)管射頻消融手術(shù)的機器人[13]。該系統(tǒng)由三部分組成：醫(yī)生工作站，遠程導(dǎo)管機械手（Remote Catheter Manipulator，RCM）和Artisan主動導(dǎo)管。工作站顯示屏顯示電生理數(shù)據(jù)和3D繪圖系統(tǒng)，X光影像也疊加了Artisan主動導(dǎo)管圖像。工作站配有一個三維的操作桿，醫(yī)生通過操作桿將控制命令傳遞給RCM，RCM控制導(dǎo)管內(nèi)牽引鋼絲的拉伸，從而使Artisan實現(xiàn)不同彎曲狀態(tài)。Artisan是一次性無菌引導(dǎo)導(dǎo)管，由內(nèi)部導(dǎo)管和外部導(dǎo)管組成。外部導(dǎo)管通過兩個分開180°的牽引鋼絲控制，為內(nèi)導(dǎo)管提供支撐。Artisan通過傳感器對導(dǎo)管尖端的力進行測量，并在主屏幕上提供力的視覺反饋，提高了手術(shù)安全性（圖2）。

圖2 部分Sensei X機器人系統(tǒng)

CorPath GRX是美國Corindus公司第二代產(chǎn)品，用于精確的血管介入，于2016年通過FDA認證。CorPath GRX主要由送管機械臂和鉛屏蔽機器人控制工作站組成[14]。送管機械臂包括機械臂，機器人驅(qū)動裝置，一次性無菌設(shè)備盒。機械臂支撐容納無菌設(shè)備盒的機器人驅(qū)動器。送管機械臂通過電纜連接到控制工作站，該工作站距離患者有一定距離。介入醫(yī)生在控制工作站執(zhí)行PCI流程?？刂乒ぷ髡景粋€控制計算系統(tǒng)，監(jiān)視器，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和一個帶有三個操縱桿的機器人控制臺。監(jiān)視器顯示實時血液動力學(xué)變量和透視成像，為操作員提供了PCI程序的增強可視化效果。一個操縱桿用于氣球/支架操縱，一個操縱桿用于導(dǎo)絲操縱，而第三個操縱桿用于引導(dǎo)導(dǎo)管操縱。導(dǎo)線操縱桿允許導(dǎo)線的線性和旋轉(zhuǎn)運動。氣球/支架操縱桿可精確控制其相應(yīng)設(shè)備的線性運動。引導(dǎo)導(dǎo)管操縱桿可精確控制線性運動，并允許引導(dǎo)導(dǎo)管的旋轉(zhuǎn)運動。這些設(shè)備是獨立控制的（允許一次使用一個操縱桿單獨進行操作），也可以一次激活多個操縱桿同時進行控制。為了更精確地定位和離散操作，可以通過用戶界面上的觸摸屏按鈕以1 mm的增量推進氣球/支架，導(dǎo)絲和引導(dǎo)導(dǎo)管（圖3）。

圖3 CorPath GRX

Magellan手術(shù)機器人系統(tǒng)是Hansen公司基于Sensei平臺進行重大改進的可遠程引導(dǎo)的導(dǎo)管系統(tǒng)，其關(guān)鍵部件是6自由度的引導(dǎo)導(dǎo)管和9.5-F鞘導(dǎo)管，前者可以實現(xiàn)多方向180°彎曲，后者提供多方向90°彎曲[15]。醫(yī)生在遠程工作站控通過控制正交拉線來實現(xiàn)導(dǎo)管成形與操作，實現(xiàn)導(dǎo)管頂端完整的旋轉(zhuǎn)能力和獨立的尖端扭矩控制（圖4）。

圖4 Magellan系統(tǒng)整體圖

2017年意大利博洛尼亞大學(xué)Cercenelli等[16]針對現(xiàn)有系統(tǒng)費用高，手術(shù)準(zhǔn)備時間長開發(fā)了一套緊湊輕巧，安裝快捷的遠程導(dǎo)航系統(tǒng)，能夠兼容現(xiàn)有的商用導(dǎo)管，用于血管介入電生理治療。醫(yī)生可以通過模擬手柄來模仿手術(shù)時的動作，通過推動手柄實現(xiàn)導(dǎo)管的軸向運動，旋轉(zhuǎn)手柄實現(xiàn)導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)，通過手柄上的按鈕實現(xiàn)控制導(dǎo)管頂端。系統(tǒng)還提供了力反饋，使用傳感器測量導(dǎo)管的近端力，當(dāng)阻力超過閾值時引起手柄震動。

1.2 國內(nèi)研究進展

國外研究大多以公司為研究單位，并且以商業(yè)化為研究目的投入了大量的資金和人力。而我國在血管介入機器人研究領(lǐng)域處于初級階段，但隨著近年來科研投入的增加，也取得了一定的成果。

2016年中國科學(xué)院自動化所設(shè)計了一種新型介入手術(shù)機器人系統(tǒng)，并提出了運動縮放的控制方法[17]。機器人的遞送裝置采用仿生設(shè)計，利用主動輪和從動輪來模仿醫(yī)生拇指和食指對導(dǎo)管的操作，實現(xiàn)導(dǎo)管的軸向和旋轉(zhuǎn)運動。該系統(tǒng)提出了運動縮放控制策略以適應(yīng)不同介入階段所需要的操作精度。在主動脈階段放大主端操作，縮短手術(shù)時間，減少X射線的影響。在狹窄病變階段縮小主端操作，提高控制精度，減少對血管的損傷。該介入機器人系統(tǒng)已經(jīng)在上海市胸科醫(yī)院進行了10余例活體動物實驗（圖5）。

圖5 中科院自動化所血管介入手術(shù)機器人

2018年上海交通大學(xué)Wang等[18]開發(fā)了開放式的血管介入系統(tǒng)，實現(xiàn)與已有的導(dǎo)絲、導(dǎo)管、球囊等設(shè)備的結(jié)合。機械手夾持采用V形抓手設(shè)計，避免了摩擦輪結(jié)構(gòu)對介入設(shè)施的磨損。采用4只機械手進行單軸輸送，可獨立完成夾持、遞送和旋轉(zhuǎn)運動，也可以多只機械手協(xié)作完成設(shè)備介入過程，提高操作安全性。系統(tǒng)可以進行拆卸，組裝，縮短了設(shè)備準(zhǔn)備時間。

2019年北京理工大學(xué)Guo等[19]設(shè)計的血管介入機器人由控制器、送管機構(gòu)、主觸覺界面組成，見圖6。主觸覺界面測量由醫(yī)生操作的輸入導(dǎo)管的軸向和徑向運動，根據(jù)導(dǎo)管頂端的力傳感器測量的壓力向醫(yī)生提供觸覺反饋。該系統(tǒng)采用磁流變液來產(chǎn)生反饋力，當(dāng)操作者在磁場作用下通過觸覺界面插入導(dǎo)管時，磁流變液顆粒的鏈狀結(jié)構(gòu)會發(fā)生畸變，產(chǎn)生阻力。送管機構(gòu)復(fù)制主觸覺界面檢測的導(dǎo)管運動，通過兩個夾手交互操作實現(xiàn)對導(dǎo)管的遞送。建立了導(dǎo)管介入模型，當(dāng)導(dǎo)管頂端與血管壁的接觸力超過閾值時認為發(fā)生“真碰撞”，否則為“假碰撞”，從而在主觸覺界面產(chǎn)生不同的反饋力。實驗證明，結(jié)合力反饋能夠有效減少導(dǎo)管與血管壁的接觸力，提高手術(shù)安全性。

此外，北京航空航天大學(xué)[20]，哈爾濱工業(yè)大學(xué)[21]等高校也對開發(fā)了自己的血管介入機器人系統(tǒng)，在推送機構(gòu)、圖像導(dǎo)航系統(tǒng)，力反饋等關(guān)鍵技術(shù)做出了相應(yīng)研究。

圖6 北京理工大學(xué)血管介入機器人系統(tǒng)

2 關(guān)鍵技術(shù)

血管介入機器人已經(jīng)取得了一定的成果，但仍存在一定的局限性。導(dǎo)管設(shè)備、圖像導(dǎo)航系統(tǒng)、力反饋系統(tǒng)、技能評測是血管介入機器人的關(guān)鍵技術(shù)，需要進一步研究這些關(guān)鍵技術(shù)提高機器人的精準(zhǔn)度和安全性。

2.1 導(dǎo)管設(shè)備

傳統(tǒng)導(dǎo)管頂端是預(yù)彎的，有著不同的角度和形狀。在手術(shù)過程中，醫(yī)生根據(jù)不同的血管結(jié)構(gòu)與手術(shù)步驟更換不同的導(dǎo)管，這會使手術(shù)過程變得復(fù)雜。通過設(shè)計主動驅(qū)動導(dǎo)管，醫(yī)生能夠控制改變導(dǎo)管頂端的形狀，選擇運動的方向，能夠有效地縮短手術(shù)時間，提高安全性。按照主動導(dǎo)管的驅(qū)動模式可以分為導(dǎo)管頂端產(chǎn)生驅(qū)動力和力傳遞到導(dǎo)管頂端兩種模式。第一種模式包括磁力驅(qū)動、記憶金屬等類型，第二種模式包括繩索驅(qū)動和液壓驅(qū)動等類型[22]。

Sikorski等[23]在導(dǎo)管頂端結(jié)合永磁體，通過移動電磁鐵陣列提供外部產(chǎn)生的變化磁場使導(dǎo)管頂端按照目標(biāo)方向進行偏轉(zhuǎn)。Sheng等[24]設(shè)計的導(dǎo)管尖端由多個彎曲模塊組成，每個模塊有一組形狀記憶合金絲驅(qū)動，通過電流加熱使得記憶合金彎曲。Woo等[25]設(shè)計了一個可轉(zhuǎn)向?qū)Ч?。?dǎo)管有剛性部分和軟性部分。兩根導(dǎo)線穿過導(dǎo)管連接到軟性遠端，另一端穿過硬剛部分連接到轉(zhuǎn)軸上，通過旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸使導(dǎo)線牽引導(dǎo)管實現(xiàn)彎曲。

由于簡單的工作原理和安全性，繩索驅(qū)動的導(dǎo)管是目前應(yīng)用最為廣泛的主動導(dǎo)管。磁驅(qū)動導(dǎo)管配合相應(yīng)的導(dǎo)航系統(tǒng)也得到了較大的發(fā)展。記憶金屬和液壓驅(qū)動由于溫度變化和液壓流體存在泄露的可能限制在臨床上的應(yīng)用。未來主動導(dǎo)管技術(shù)在操作精度、安全性、小型化等方面需要進一步的提高。

2.2 圖像導(dǎo)航系統(tǒng)

醫(yī)生通過血管成像來判斷手術(shù)器材的位置，執(zhí)行血管介入動作。因此血管成像的精度對手術(shù)安全十分重要。常見的血管成像技術(shù)有數(shù)字減影血管造影（Digital Subtraction Angiography，DSA）、計算機斷層掃描血管造影（Computed Tomography Angiography，CTA）、磁共振血管造影（Magnetic Resonance Angiography，MAR）和超聲波影像。

目前DSA在血管介入手術(shù)中應(yīng)用最廣泛。造影劑通過心導(dǎo)管快速注入心腔或血管，使心臟和血管腔在 X 線照射下顯影。但DSA只能呈現(xiàn)平面圖像，丟失了深度信息。CTA能夠重建血管3D圖像，通過術(shù)前構(gòu)建血管模型，并與手術(shù)過程的實時2D圖像配準(zhǔn)，精確跟蹤手術(shù)器材在血管中的位置[26]。MAR軟組織對比度高，沒有輻射危害，可獲取2D、3D圖像。但由于心跳、呼吸運動的存在，影響成像的清晰度。超聲影像對組織有著良好的顯像，可以判斷臟器的位置、大小、形態(tài)，確定病灶的范圍和物理性質(zhì)，通過超聲影像實現(xiàn)對導(dǎo)管的定位[27-28]。

在手術(shù)過程中，醫(yī)生需要從圖像中定位導(dǎo)管、導(dǎo)絲、支架等手術(shù)器材。但由于器材與血管結(jié)構(gòu)的相似性，干擾信號，造成醫(yī)生判別困難。利用算法實現(xiàn)對導(dǎo)管導(dǎo)絲的分割定位，為醫(yī)生減輕負擔(dān)。Sam等[29]基于B樣條曲線，提出了能量最小化的導(dǎo)絲跟蹤算法，但是該算法需要強制曲線的光滑性。Demircital等[30]采用了基于模型的方法實現(xiàn)對支架的跟蹤，該方法依賴于基于Hessian的濾波進行預(yù)處理，并將支架的金屬框架的幾何模型擬合到透視圖像中。他們的方法需要支架的預(yù)定義模型，并被限制為特定的支柱形狀。近年來隨著深度學(xué)習(xí)技術(shù)發(fā)展，應(yīng)用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以更精準(zhǔn)的實現(xiàn)器材的分割和跟蹤。2017年Ambrosini等[31]提出了一種基于U-net網(wǎng)絡(luò)模型的全自動分割方法，以當(dāng)前幀結(jié)合前三幀圖像作為網(wǎng)絡(luò)輸入，然后使用提取的分支的骨架化和鏈接來提取導(dǎo)管中心線，單幀檢測時間為125 ms，有望實現(xiàn)實時檢測。2018年 Breininger等[32]以U-net為基礎(chǔ)，結(jié)合殘差連接，批量歸一化，實現(xiàn)了對支架在X射線圖像的精確分割，提高手術(shù)的精度和安全性。

2.3 力反饋系統(tǒng)

一些研究探索了力反饋在血管介入過程的必要性[33]。觸覺喪失會使操作者手眼協(xié)調(diào)困難[34]，醫(yī)生僅依靠成像難以評價施加在血管壁上力的大小，造成血管壁破裂。在微創(chuàng)手術(shù)機器人中結(jié)合力反饋技術(shù)的目標(biāo)是實現(xiàn)手術(shù)過程的“透明化”,讓手術(shù)醫(yī)生感覺不到是在遠程操作，而是直接接觸病人[35]。

實現(xiàn)力反饋的面臨兩個挑戰(zhàn)。首先是接觸力的測量。導(dǎo)管與血管壁的接觸力可以通過在導(dǎo)管頂端集成壓力傳感器進行測量。壓力傳感器通常分為壓電式、壓阻式和光纖傳感器。壓電與壓阻式傳感器有著較好的線性特性，但壓電式只能測量靜態(tài)力，壓阻式可同時測量靜態(tài)與動態(tài)力但容易受到電磁干擾[33]。光纖傳感器有著良好的動態(tài)性能與抗干擾能力，體積較小，近年來越來越多的應(yīng)用到手術(shù)機器人的力傳感中[36-39]。由于在導(dǎo)管頂端結(jié)合力傳感器導(dǎo)致直徑變大，增加了插入的困難，還可以利用位于患者外部的傳感器測量導(dǎo)管的近端力來估計導(dǎo)管與血管壁的接觸力[16,19,25]。

另一個挑戰(zhàn)是觸覺交互設(shè)備如何將力反饋到外科醫(yī)生。2009年Omega觸覺設(shè)備已經(jīng)被用來將導(dǎo)管插入力傳遞到外科醫(yī)生的手中，通過控制電機的電流來產(chǎn)生力矩[40]。Jaehong Woo等人設(shè)計了一個三自由度平移運動機構(gòu)與四自由度旋轉(zhuǎn)運動相結(jié)合的主控機構(gòu)，并通過電機來產(chǎn)生阻力和力矩[25]。電機驅(qū)動容易出現(xiàn)不穩(wěn)定、間隙、力不足和抖動等情況。因此2018年Guo等人設(shè)計了基于磁流變（Magnetorheological，MR）液的主觸覺界面[19,41-42]，當(dāng)導(dǎo)管穿過磁流體時，會破壞粒子的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生阻力，通過調(diào)節(jié)磁場強度改變阻力大小。該交互界面能夠快速改變阻力大小，并且保持醫(yī)生原有的介入方式。

2.4 技能評測

臨床實驗證明，手術(shù)效果十分依賴介入醫(yī)生的操作技巧和經(jīng)驗[43]，因此在訓(xùn)練和臨床實踐中對介入醫(yī)生的手術(shù)技能評價十分重要。傳統(tǒng)的手術(shù)評價使用專業(yè)的分級標(biāo)準(zhǔn)和檢查表（Global Rating Scales, GRS），但評分過程費時費力又包含評分者的主觀因素，因此需要一種更加客觀并且方便的評價方法。

一些研究利用操作者與工具的相互作用，工具與器官組織的相互作用的定量信息提出客觀的手術(shù)技能評估框架。2015年Rafii-Tari等人記錄不同的水平醫(yī)生操作下的導(dǎo)管與血管的接觸力和導(dǎo)管的運動數(shù)據(jù)，采用隱馬爾可夫模型（Hidden Markov Model，HMM）分別建立接觸力技能模型和導(dǎo)管運動技能模型對醫(yī)生等級進行評估[44]。此外Rafii-Tari等人又在上述方法的基礎(chǔ)上，通過導(dǎo)管近端力傳感器和導(dǎo)管頂端的電磁位置傳感器，將醫(yī)生施加的工具力與導(dǎo)管尖端運動聯(lián)系起來，提取與工具力、導(dǎo)管運動性能指標(biāo)和血管接觸力有關(guān)的性能指標(biāo)。結(jié)果顯示，不同經(jīng)驗分組的力與運動模式有著顯著的差異，支持向量機（Support Vector Mechine，SVM）分類精準(zhǔn)度達到90%[45]。但由于導(dǎo)管的尺寸限制了運動傳感裝置和力傳感器的應(yīng)用，并且多數(shù)評估方法時在模擬環(huán)境中進行，因此在真實場景的應(yīng)用受到限制。2019年Zhou等[46]提出了分析介入醫(yī)生操作時自然動作的方法。使用傳感器分別記錄操作者的手運動、近端力、肌肉活動和手指運動。并且對不同技能水平組的行為特征進行比較，選擇有效的動作特征，用于基于高斯混合模型與基于馬氏距離的定量評價，在區(qū)別新手與專家的準(zhǔn)確率達到了92%，并且量化評價的分數(shù)與傳統(tǒng)方法得分有很高的相關(guān)性。

3 展望

血管介入手術(shù)機器人研究正逐漸受到更多的關(guān)注并且已經(jīng)成功應(yīng)用在臨床手術(shù)中。面對更為復(fù)雜的手術(shù)環(huán)境，為了提供更安全可靠的手術(shù)，血管介入手術(shù)機器人在未來面對如下挑戰(zhàn)。

3.1 力反饋

導(dǎo)管尖端端位置和接觸力的估計方法正在研究和開發(fā)，結(jié)合傳感器對導(dǎo)管與血管壁接觸力進行更精準(zhǔn)的測量。采用新型壓力傳感器在操作端為提供精細觸覺反饋，有助于醫(yī)生構(gòu)建真實觸覺反饋。

3.2 實現(xiàn)更復(fù)雜的手術(shù)操作

目前的血管介入機器人只能操作導(dǎo)絲、球囊、支架，而引導(dǎo)導(dǎo)管的送入需要醫(yī)生手動完成。當(dāng)前的血管介入機器人不能完成一些復(fù)雜的分叉、慢性完全閉塞、嚴重鈣化病變病例[47]。新一代的血管介入機器人需要解決當(dāng)前設(shè)備的局限性，包括與線上設(shè)備的兼容性，以及只能單獨操作單個設(shè)備，從而實現(xiàn)無需醫(yī)生更換導(dǎo)管即可完成更加復(fù)雜的PCI病例。

3.3 人工智能技術(shù)的應(yīng)用

深度學(xué)習(xí)在計算機視覺領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)的目標(biāo)檢測和分割，這對于確定患者X光片的病變位置十分有效[48]。利用深度學(xué)習(xí)實現(xiàn)血管、導(dǎo)管分割，術(shù)前創(chuàng)建的3D血管圖像與實時2D血管圖像進行配準(zhǔn)，在三維模型中顯示導(dǎo)管位置，為醫(yī)生提供更直接的視覺反饋。強化學(xué)習(xí)，示教學(xué)習(xí)可以更好利用專家已有的知識，從專家演示中學(xué)習(xí)執(zhí)行策略，實現(xiàn)自主化的手術(shù)機器人系統(tǒng)。

3.4 遠程手術(shù)

2019年，印度通過CorPath GRX系統(tǒng)在相隔20英里距離下成功實施了5例PCI手術(shù)[49]，這證明了遠程手術(shù)的可能性。隨著5G技術(shù)的發(fā)展，從端與控制端之間信息傳遞速度提升，提高了遠程手術(shù)的可靠性。偏遠地區(qū)往往缺少經(jīng)驗豐富的介入醫(yī)生而不能執(zhí)行介入手術(shù)，而機器人系統(tǒng)能夠使醫(yī)生使用遠程干預(yù)為多個地區(qū)的病人執(zhí)行手術(shù)，降低了偏遠地區(qū)的醫(yī)療成本，緩解醫(yī)療資源分配不平衡的問題。