最近,一位名叫比利·惠特克的英国少年接受手术,摆脱了长达7年的癫痫病痛。医生让机器人钻入他的大脑,通过电极刺激大脑皮层,找出引起癫痫发作的部分,医生将病灶切除。这个手术被称为立体定向脑电,已经有过成功的案例。 不仅如此,机器人还可以在其他类型的手术中大展拳脚。一台“手术医生”机器人,必须知道“要做什么”,并能规划“如何去做”。这就需要一套高效、稳定的微电子系统——包括软硬件环境(大脑)、传感器(眼睛)和机电设备(手)。 “大脑”与家用台式电脑的工作原理类似。不过,医疗机器人往往是基于Unix或Linux等开源操作系统开发的,以保证软件的稳定性。同时,医疗机器人的中央处理器功率不会很大,否则就得配个风扇、扯个电源线在人体内横冲直撞了。这种低功耗、高稳定性的设计需求,恰巧与移动电子设备殊途同归。而移动电子设备近些年的发展,为医疗机器人提供了非常宝贵的经验。 机器人的“眼睛”通常是指一切物理、化学的感知仪器,比较常见的是压力传感器、视频采集装置、溶液成分检测单元。“眼睛”收集信息,传递到“大脑”,“大脑”作出决策,而决策的最终实现者,就是“手”。它一般以高聚塑料为外壳,耐酸耐碱,不易在体内留下有毒物质,并且可以达到非常高的操纵精度,完成精密的外科手术任务。在这套系统中,人工智能起到了重要作用,它能辅助医生完善医疗计划,遇到突发问题时还能自动采取应急措施,降低风险。 如今,一提到手术机器人,很多人首先会想到被喻为微创手术“巨无霸”的达芬奇手术机器人。据了解,作为迄今全球应用最广泛的一种手术机器人,达芬奇手术机器人累计销量自2008年超过1000台以来,连续几年保持高速增长,但是从2013年开始销量增速有所放缓。“达芬奇”系统医生只需坐在显示屏前,操纵控制杆,便能完成手术。它的最大特点是“缩放”,主刀医生可以通过调节缩放比例,改变手动操纵和实际移动的尺度比例,从而实现超精细外科手术,提高手术成功率。美中不足的是,一个病人需要为这种手术支付昂贵的设备费用。 医疗机器人的优势不言而喻。纵使最出色的外科医生,由于手部血管随着心跳有节律的颤动,都无法保证手术器械的完全稳定,而这一劣势被医疗机器人高精度的机电结构所补偿。医疗机器人还具有微创性,一个小的机电设备往往只需要2厘米的创口,甚至口服就可以进入人体,从而极大降低了术后感染的风险,加快了术后愈合的时间。此外,医疗机器人还可远程操作,只要连接网络,主刀医师无需与患者碰面,即可远程操纵机器人完成手术,极大地减少了医生和患者的时间成本。 从研发和产业角度看,智能机器人可以应用于工业制造业、教育娱乐业、医疗和大健康产业、军事与航空航天业四大领域。而应用于医疗和大健康产业的智能机器人,融合了人工智能、计算机模拟、传感器、移动通讯和互联网+等当代前沿科技和成熟产品,是引领21世纪医疗、养老与康复等产业的前沿技术和产品。从未来医用机器人的市场规模和使用需求来看,排在首位的是远程医疗机器人;其次是康复护理机器人;第三是微创手术机器人和3D模拟机器人;第四是特种功能微型机器人。 在时占祥看来,医用机器人是再造生产力,该领域蕴藏着巨大市值的技术和服务市场,是明确的值得投资的产业。不过,业内人士同时指出,手术机器人的作用主要是辅助手术,它并非绝对准确无误,其安全性和有效性引起了高度关注。国外的研究资料显示,近几年,机器人手术已经发生多起死亡、受伤、机械故障事件。 时占祥博士也强调:“当前,我国急需建立医用机器人审评、培训等范畴的相关规范和行业标准。” 小编认为,不管机器人手术技术有多牛,最终的关键还得靠医生。 |






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