如果我們生病不得不動刀，自然希望執行手術的外科醫生能夠熟練地使用手術刀。這就需要在使用適當的力量進行審慎和可控的組織剝離與避免使用過多力量造成損傷之間取得平衡。研究人員開發了一種內建測力感測器的手術刀，並將其與機器學習模型相結合，從而簡化了醫生接受手術培訓的方式，並為自動手術設備的發展鋪平了道路。

研究人員開發出一種力感”智慧手術刀”，可用於訓練醫生進行外科手術

在手術過程中，人類操作者施加在手術刀上的力量顯然非常重要，但能夠在實際環境中測量這種力量的工具卻很少。現在，英國愛丁堡大學的研究人員開發了一種內建感測器的”智慧手術刀”，可以測量作用力。

這項研究的通訊作者拉姆-拉馬莫西（Ram Ramamoorthy）說：「我們很高興能開發出這個新系統，它將現實生活中的感測技術和機器學習方法結合起來，對手術技能進行量化評估。這套系統將有助於開發新的技能評估和培訓系統，有朝一日可能會創造出能夠協助手術團隊的自動化手術設備”。

智慧手術刀原型智慧手術刀原型羅娜-克勞福德/愛丁堡大學

這種低成本、易複製的設備由一把手術刀和安裝在刀柄內的感測器電路板組成。研究人員設計了一個機器學習模型來分析使用者施加的力。12名醫科學生和兩名專業外科醫生對創新手術刀進行了測試，在明膠和矽膠製成的多層皮膚複製品上做了12個橢圓形切口。

每個過程都要在皮膚上切出兩道弧形切口，例如用於切除痣和黑色素瘤的切口，兩位神經外科醫生和兩位整形外科醫生組成的四人團隊對參與者的熟練程度進行了錄影和評估。然後，研究人員分析了專家主觀評估與基於力的客觀度量數據之間的關係。

結果與外科專家對每位醫學生能力的評估大致吻合，這顯示這項技術可以簡化外科技能的評估過程。研究人員說，出現一些差異的部分原因是神經外科醫生和整形外科醫生使用不同的器械和組織處理技術。

研究人員說，他們的發現為未來的研究提供了可能性，包括使用更多的參與者進行更全面的分析。繪製客觀測量數據和患者結果圖也將具有指導意義。他們說，他們的方法有望成為分析縫合等高度程序化任務的一種方法。

這項研究發表在《通訊工程》雜誌。