機器人醫生正在融入我們的生活 治療領域越發廣泛
http://m.sharifulalam.com 2012-07-23 14:48 來源：經濟日報
導讀：醫療機器人顯著推動了現代醫療技術的發展，市場潛力和發展前景令人期待。有科學家甚至大膽預測，“到2100年，日常生活中將充滿各種智能機器人，我們將同機器人緊密聯系”。
生病時，不用忍受打針、手術之苦，只要服下一粒小藥丸，里面的微型醫療機器人就會在體內四處游走，消滅病菌；外科手術，不用輕易切肉換骨，醫療機器人會為你“微創”治療，大大減輕傳統手術痛苦；突發疾病，不怕身邊沒有名醫，遠程手術機器人會在醫生的數字虛擬指揮下為病人治療……
這些從前僅存在于科幻世界的夢想，如今正被日新月異的人工智能技術推向現實：醫療領域中的醫用機器人，已經在運送物品、移動病人、臨床診療和手術、康復護理和醫用教學等方面一顯身手，改變著人們的生活。
優勢： 日趨智能化、精準化
近年來，醫用機器人已經發展成為先進機器人領域的前沿性學術方向，大大促進醫療，尤其是外科手術的微創化和智能化發展。醫療機器人北京市工程實驗室主任張送根博士介紹說：“智能型手術及醫療機器人，有廣泛的感覺系統、智能和模擬裝置，涉及醫學成像、圖像分析、機器人、運動分析及虛擬現實等多個學科的最新成果，能夠全面擴展人類能力極限，提高醫生的手術及診療技能，輔助醫生進行手術規劃、仿真、操作等過程。”例如，可減少手術差錯率，提高微創手術精準度，避免病人感染，降低輻射危害，增強抗疲勞能力等。醫用機器人既提高手術及診療質量，又減輕患者痛苦，縮短康復周期，降低醫療成本，成為未來醫療領域的研發必然趨勢。
醫生受制于人體生理結構，在操作精度、穩定性、抗疲勞能力和抗輻射能力等方面有很大局限，而這些正是機器人的優勢所在。與其他機器人相比，醫療機器人還具有獨特優勢：在醫院、街道、家庭等多種環境下工作，決定了醫療機器人具有移動性與導航、識別與規避能力，還有智能化的人機交互界面，并在需要人工控制的情況下，具備遠程控制能力；醫療機器人的材料選擇和結構設計，都以易消毒和滅菌為前提，安全可靠且無輻射；以人作為操作對象的醫療機器人，要具有對狀況變化的適應性，對作業的柔軟性以及對人體和精神的適應性等；醫療機器人之間及醫療機器人和醫療器械之間具有或預留通用的對接接口，如人機交互接口等。
伴隨科技進一步發展，醫療機器人還會更加智能化和精準化。有科學家甚至大膽預測，“到2100年，日常生活中將充滿各種智能機器人，我們將同機器人緊密聯系”。這讓人振奮，但我們也要清醒地看到，受制造費用昂貴等限制，機器人的智能化之路還很漫長。
應用 ： 治療領域越發廣泛
自從20多年前首臺醫療機器人問世，如今，幾乎在醫學各個領域，都能看到醫療機器人的活躍身影。功能各異的醫療機器人正在改變傳統醫療模式，迅速提升病人的生命質量。
據華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院院長陳安民教授介紹，醫療機器人從功能上可分為5種類型：一是輔助內窺鏡操作機器人：這種機器人能夠按照醫生的控制指令，操作內窺鏡的移動和定位。二是輔助微創外科手術機器人：它一般具有先進的成像設備、一個控制臺和多只電子機械手，手術醫生只要坐在控制臺前，觀察高清晰度的三維圖像，操縱儀器的手柄，機器人就會實時完成手術。三是遠程操作外科手術機器人：由于配備了專門的通信網絡傳輸數據收發系統，這種機器人可以完成遠程手術。四是虛擬手術機器人：這一機器人將掃描的圖像資料進行三維分析后，在電腦上重建為人體或人體器官，醫生便可以在虛擬圖像上進行手術訓練，制定手術計劃。五是微型機器人：主要包括智能藥丸、智能影像膠囊和納米機器人。智能藥丸機器人能夠按照預定程序釋放藥物并反饋信息；智能影像膠囊能輔助內窺鏡或影像檢查；正在研制開發的納米微型機器人，還可以鉆入人體，甚至在肉眼看不見的微觀世界里，完成靶向治療任務。
目前，應用最為廣泛的當屬外科手術機器人和智能影像膠囊。“外科手術機器人動作精細、失誤率低，可以避免醫生直接接觸患者血液，大大減少患者感染危險，并能夠大幅降低放射線對患者和醫生的雙重影響。”中國醫學科學院研究員楊國忠介紹說。智能影像膠囊同樣聲譽廣泛。這項于上世紀90年代就獲得通過的專利技術，具有檢查方便、無創傷、無痛苦、不影響患者正常工作等多重優點。患者只需服下內置攝像與信號傳輸裝置的智能膠囊，就能接受消化道系統檢查，甚至接受機器人體內定點給藥，可以作為消化道疾病診療的首選方法。
市場 ： 發展前景令人期待
醫療機器人顯著推動了現代醫療技術的發展，市場潛力和發展前景令人期待。美國、英國、日本、法國、瑞士、以色列、韓國以及新加坡等國的學術機構和公司，均設立了與醫療機器人相關的研究機構，開發出多種系統原型，部分已經形成商業化產品。
首部商業化手術機器人于1994年在美國推出。目前，由醫生操縱臺、機械手和內鏡裝置三大部分組成的美國“達·芬奇外科手術系統”最為暢銷，截至2011年初，全球共計售出1700多臺。此類手術機器人不僅能夠完成普外科，還能完成腦神經外科、心臟修復、人工關節置換和整形外科等多領域手術，但上千萬元的設備價格，仍是醫療機器人產業亟待突破的瓶頸之一。
我國的手術與醫療機器人研究起步較晚，發展速度卻很快。據張送根介紹，“北京航空航天大學從1997年至2007年先后自主開發了5代腦外科機器人系統。2002年，又研發出國內第一臺骨科手術機器人系統，并于2011年獲得醫療機器人注冊許可證”。該產品目前已經成功進入市場，生產商也成為全球第五家獲得醫療機器人注冊許可證的公司，與國外同類產品相比性價比高、發展前景廣闊。
2003年，南開大學研制出面向生物醫學工程的微操作機器人系統，可實現克隆研究中的轉基因注射、染色體切割、細胞融合與分離等操作。2005年，天津大學研制出顯微外科手術機器人，能實現顯微鏡下1毫米動脈血管的吻合手術操作。
哈爾濱工業大學則在孫立寧教授等人的帶領下，成功研制出納米級高精密微驅動機器人，能對細胞和染色體進行“顯微手術”。納米級機器人可以在人體微觀世界行走,隨時清除人體有害物質,修復損壞基因,激活細胞能量,不僅能保持人體健康,還能顯著延長壽命，這無疑是醫療機器人領域最為誘人的市場前景之一。
經過多年不懈努力，醫療機器人——這一從前僅存在于科幻中的美好設想，正在智慧的科學家手中逐步成真，不斷走進我們的生活。
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