未来已来,你敢让机器人给你做激光吗?
入科没多久教授说有个项目我可能感兴趣,让前辈带我去参加每月的会议,从不理解到慢慢了解,花了几次会议的时间,美容皮肤科的医生们可能对下面的内容会非常感兴趣(也许大家早有耳闻)。
先借一个案例,最后说明开头提到的项目。
达芬奇手术机器人已经被大部分人所熟知,作为手术辅助机器人,已经非常成熟。那机器人和激光美容可以结合吗?怎么结合?达到什么目的?
来先看一下香港科技大学的最新研究:Robotics Meets Cosmetic Dermatology: Development of a Novel Vision-Guided System for Skin Photo-Rejuvenation(2021年4月发表)
本文提出了一种新型的皮肤年轻化机器人系统,该系统可以均匀地将激光能量传递到面部皮肤。机器人操作过程由机械手完成,机械手的末端执行器装有深度传感器、热感摄像机和激光发射器。为了规划激光的运行轨迹,系统会计算人脸的表面模型,并将其分为7个区域,自动进行激光扫描。论文报告了人体实验结果,以验证其性能。
论文笔者称:这是第一次由人工智能机器人来实现面部皮肤年轻化激光操作。

YouTube视频截图能更直观了解这个最新的机器人结合激光进行皮肤美容的设备。(国内网站上没找到视频)





而论文中则详细介绍了怎么将面部分为7个区域,并且调节控制激光发射的频率和间隔,以及防震系统、激光轨迹实时监控等技术,涉及工科方面的内容略过(主要是看不懂,才明白医工专业的前辈跟我说医工太难是一种什么感觉),留下皮肤科医生感兴趣的方面。

面部分七区,然后设计每个区域的行进轨迹,左右面颊和左右下颏没有作为整体,可能不是从皮肤性质、状态,而是有呈像方面的考虑,文中没有介绍,个人猜测。

激光束间距测试,确保光斑之间的距离,以保证施术的安全。

这是真人实验,结果表明人工操作所覆盖区域的均值和标准差分别为50.37%和9.56%,而机器人系统实现了70%的平均面积覆盖,标准差为4.13%,比人工操作多了20%的区域覆盖率和一半的标准差。 (Q-Switch Nd:YAG laser of 1064nm wavelength with 4mm laser diameter is used and energy was set to 600mJ where the fluencewas 10J/cm2)

这个图左右对比的确能看出人工和机器人系统操作上均匀度和覆盖率的差异。
解读:这个机器人系统结合的激光进行的是全面部的光老化治疗,也就是常说的嫩肤,的确激光是否均匀的作用于皮肤是非常重要的参考因素,当然他说机器参考的是“熟练的”激光操作者,没有相应的标准且标本的不同操作者的结果统计,严谨度上面不追究,也就大概了解一下,而且这个系统暂时不涉及局部的斑点或者皮肤病变治疗。

视频中提到这个机器人系统的研发的目的是让治疗更快更便宜(当然也提到了安全),现在平均治疗费用是1200~2000港币(1000~1800人民币),机器人系统操作的费用预想是300~400港币(260~350人民币),是之前价格的三分之一。

当然视频以及论文最后也指出了局限性: 系统无法检查或调整激光参数,需要操作员的监督作用来调整激光能量达到期望效果。未来的工作还包括监测当前皮肤组织温度来控制激光发射,当然机器人系统不能仅凭测量皮温来触发激光发射,因为环境会影响皮温,而且激光作用的是皮肤内部,而角质层又是非常好的“绝缘体”无法通过测量表面皮肤温度来触发激光,今后将进行深入的临床研究研发出高效的嫩肤系统。
以上就是香港科技大学最新研究的一个情况,其实一开始是觉得没有必要的,毕竟这样的一个操作也不是一件耗时、费力的事(个人体验),但是如果真的可以做到安全、准确且价廉,消费者端当然非常受益。

如果你是第一次听说这样的最新研发趋势,那么教授让我参加的会议,在一开始更是颠覆了我的认知(也是因为我孤陋寡闻)。这个项目是由韩国科学技术研究院(负责机器操作系统)、激光研发公司、皮肤检测仪器研发公司、以及我们医院皮肤科(负责项目的伦理审核、药监局申请、临床实验等)四方协力合作,目的在于研发皮肤检测、治疗一体化机器人系统,和香港科技大学推出的机器人系统不同的是,此项研究范围更广。
具体来说,皮肤检测阶段,不仅包含各种损容性疾病如黄褐斑、雀斑、脂溢性角化等,还包括皮肤癌等其他疾病(这里当然就需要医院里患者的皮肤影像数据)。治疗方面以皮肤检测数据为依据,不知道参数这一块还是完全智能匹配还是还会有医生设定(目标应该是系统自动给出参考值,最终应该还是医生定夺),操作方面和上面看的机器人系统一样,设想是机器人操作(当然涉及到具体的皮肤癌或者局部病变的治疗怎么由机器人自动完成还表示狐疑,会议上也没了解到)。结合的激光平台包括了最常用的 1064nm、532nm、595nm、650nm 以及 755nm的皮秒/纳秒激光,而非香港研发的单一激光。总结下来应该就是皮肤检测、治疗为一体的机器人激光操作超级平台。项目从立项到现在已经几年 ,现在是四方每个月进行一次会议,推进进度,上次上海封城,激光和皮肤检测公司都表示很多部件无法进口,严重耽误项目进程。
项目文件都是无法复制的,很多东西无法展示(当然也不可以),我想这也不是原创,会议上看到其他国家的激光机器人平台的一些展示,这样的趋势应该是医工领域都知道且已经在进行的,只是没有关注这方面的人可能比较陌生(说到这个专业,我教授三个弟子,分别是医工,医学科学((基础实验)),医学临床(我),教授有基础实验室、还有很多药物、医疗器械临床试验等,所以三个方向的弟子也都能各有所学)。
希望离开前能看到雏形。
顺便说一下,最近一次科技带给我的震撼还是谷歌的实时翻译眼镜。

所以,机器人激光“医生”给你进行皮肤美容或者皮肤病治疗也指日可待。
最后编辑于 2022-10-09 · 浏览 1291