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醫療機器人軍團出動!工研院展台版達文西、攜手達明

2024/12/09 | By 經濟日報

左起為工研院生醫與醫材研究所副所長王兆麟、經濟部產業技術司副司長周崇斌、達明機器人營運長黃識忠、生技中心副執行長李財坤。 王郁倫攝影
左起為工研院生醫與醫材研究所副所長王兆麟、經濟部產業技術司副司長周崇斌、達明機器人營運長黃識忠、生技中心副執行長李財坤。 王郁倫攝影

生成式AI及機器人技術走入醫療科技,帶來新應用樣貌,工研院生醫所跟機械所合作打造「台版達文西」,功能為「軟性管狀醫療手術機器人」,可以做肺氣管檢查、消融治療任務,為國產手術機器人跨大步;工研院則跟達明機器人也合作「空氣採樣機器人」,解決醫療場域人力短缺問題。

「台灣醫療科技展」12月5~8日在台北南港展覽館一館登場。展出機構達600多家,展位規模2,000多個,近3萬名國內外專業醫界與經銷買家參加,包括佳世達集團、工研院、達明機器人、博鈞科技都展出機器人應用,其中工研院軟性管狀醫療手術機器人將進入人體試驗階段,受到矚目。

比達文西手術機器人進化!台版醫療手臂臨床試驗中

工研院表示,透過術前MRI掃描後3D建模,醫師規劃要到達位置後,AI會自動產生路徑,進行導航,便利醫師操控軟管到達病灶做治療檢查,操控介面搭配觸覺讓醫師更感受軟管體內運作情形,軟管可做四方向、210度轉向操控(一般內視鏡僅2向或180度),管徑最小2.9mm,可以到達肺支氣管第5節~第6節位置。

工研院表示,該軟管手術機器人已經可進入90%肺部區域,對上肺部容易出現的肺癌位置,做檢查、消融、噴幹細胞及藥物等處置解決方案,此發明可用於人體各自然腔道,做跨科別應用,今年獲得研發界有奧斯卡獎之稱的百大科技研發獎「R&D100研發獎」,由於是第三類侵入式醫材,人體試驗嚴謹,目標是取得FDA認證。

工研院機械所主管表示,該研發最難在於微小化及自動化,軟管有加上Force Sensor觸覺感應,可以做體內導航,利用AI視覺做體內氣穴辨識,才知道軟管要轉哪一邊。

目前國際最知名的達文西手術機器人軟管也僅180~200度轉向,到達病灶後還要先把鏡頭抽出才有工作通道可以做後續處置,且無體內導航,台版則能做到4mm以下管線全向徑控制,鏡頭跟工作管道並存,難度非常高,所以台版不只是做到達文西機器人的水準,還再進化。

達明機器人攜手工研院

達明機器人跟工研院合作空氣採集機器人,達明是前兩大協作機器人品牌,營運長黃識忠表示,未來會專注工業型機器人研發,但這類應用場域不一定需要人形機器人,重要還是看工業需要怎樣製程,讓機器人盡量配合這樣的組合,機器人有腿的話,一來體積很大,二來平衡控制方面不易,若大體積機器人跌倒更容易出問題,所以輪型機器人或許更好。

他分析,機器人的學習,雙臂比單臂學習更複雜,智慧化機器人要教導動作外,鏡頭看哪裡由軟體控制,黃識忠表示,「人型機器人的硬體開發不是很大問題,重點還在於軟體,將鏡頭跟感測器、關節與環境的關連建立一套算法,讓機器人跟環境產生互動。」

工研院跟達明機器人展出「空氣採樣機器人」,目前在生物製藥製程(如疫苗及藥品)場域進行驗證,後續會進入商品化階段。

工研院表示,生物製造工廠必須嚴格控制場域內空氣微生物數量,過去透過人工推機器進行樣本採集分析,放入培養皿內,無法大量定時定點做,又耗費人工,故工研院跟達明機器人合作,開發智慧空氣採樣機器人,機器手臂可以自動開培養皿放入分析。

空氣採樣機透過抽氣,再將空氣噴在培養皿上蓋,讓微生物附著在培養皿進行顯微分析,為了可以採樣到0.5~1um(微米)等級的微生物,機器的吸氣孔徑、數量、吸氣速度都需要重複模擬設定,這個過程本來由人工操作,現在則可以透過機器設定,每天定點定時自行導航到廠區各角落收集數據分析,提高環境監測度,降低3~4成人力,更杜絕過程中人為污染。

生技中心、佳世達展出成果

另外生技中心也展示LNP(脂質奈米微粒)技術長效冷凍乾燥技術,有別過去核酸藥物或疫苗,必須透過低溫零下50度保存運送,才不會破壞原本結構,生技中心成功開發出台灣自主專利的低溫凍乾技術平台,2~8度低溫就能運送,大幅降低低溫運送成本跟變數,目前正在測試中,預計2025年申請專利。

佳世達集團旗下友通也展出已經開發第三代的多功能人工智慧零售機,二合一結合ChatGPT提供自然語言對話,將AI營養助手(虛擬藥師)及POS結帳系統、RMM精準廣告三合一,對顧客做保健品推薦跟諮詢服務,機器人也可導航帶領消費者到指定櫃位。

友通主管表示,目前第三代機器人已經在家樂福桂林及新店店頭服務,該店為24小時店中店,人力不足正適合AI機器人協助。

工研院表示,醫療是很重要的市場,現在人力短缺,照顧人力不足,護理師應該關心跟病人的互動而不是在器材搬運或廢棄物處理上,機器人都可以在這些領域發揮作用,舉例來說,過去人工採樣空氣採樣無法全自動化,環境變異的時候也無法即時反饋。