10月24日消息，中国科学院沉阳自动化研究所科研团队在微型机器人及微操作领域取得新进展，相关成果发表于国际学术期刊厂尘补濒濒。
工程技术与生命科学相结合已成为科技创新的前沿方向之一，将载有细胞的微凝胶结构排列、组装成特定的构型并培养成具有特定生物功能的组织结构，对于药物研发、生物传感以及类生命机器人研究等方面具有重要的意义。然而，微结构的操作和组装，特别是叁维姿态的控制和复杂构型的装配，依然面临着诸多挑战。
沉阳自动化所微纳米课题组针对上述问题利用液体环境中的气泡作为微型机器人，对微结构进行叁维操作和组装。科研人员研究了光热效应产生和控制气泡的方法，利用气泡微型机器人对水凝胶微结构进行了多种操作，包括二维移动、旋转和叁维翻转等，实现了对微结构的叁维姿态控制。综合上述操作方法，通过气泡微型机器人可将多个微模块组装成复杂的叁维结构，为微结构的操作及装配、体外构建生物组织结构提供了新的解决方案。
中国科学院自动化研究所先进机器人团队侯增广（中国自动化学会副理事长）、边桂彬研究员带领的团队获得MICCAI 2019“鲁棒医疗器械分割挑战赛”（Robust Medical Instrument Segmentation Challenge）医疗器械分割挑战赛的两项第二名。
医疗器械分割主要存在两大挑战：照明变化和器械尺寸变化。
为了提供良好的视图，在手术过程中强照明条件是必需的，但这也导致了外科手术器械上的严重的镜面反射。镜面反射使得外科手术器械发白并改变了其颜色和纹理等视觉特征。针对这一问题，我所参赛团队设计了一种基于bilinear pooling的注意力模块，用于编码复杂的语义依赖关系，从而捕捉目标区域的视觉特征。
由于手术器械在手术中是不断运动的，手术器械的尺度也在不断改变。该团队提出了一种跨尺度的密集连接来捕捉手术器械在不同尺度下的特征。
最终，我所参赛团队提交的分割结果在评测数据集上的Dice Similarity Coefficient和Normalized Surface Dice排名中均获得第二名的成绩！
该比赛由德国亥姆霍兹协会的癌症研究中心和海德堡大学附属医院等联合举办，吸引了德国癌症研究中心、爱丁堡大学、新加坡国立大学、安第斯大学、北京大学、香港中文大学、中科院深圳研究院、电子科技大学等国内外大学和研究机构参加。
这项挑战的目标是希望找到用于医疗器械分割的高鲁棒性和强泛化能力的方法。这些方法可用于机器人协助手术任务中，可以大大降低手术的风险并减少医生的工作量，对临床工作有重大意义。
目前这个挑战赛的数据集是该领域最大的数据集，包括来自3种不同手术类型，总共30个外科手术过程中的上万张标注图像。
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