醫(yī)療機(jī)械人這類叫法也許有點(diǎn)誤導(dǎo)，會(huì)讓人聯(lián)想到自力操縱預(yù)編程使命，而無(wú)需監(jiān)視的機(jī)械。如許的應(yīng)用在工業(yè)上很盛行，但在處置懲罰人體使命時(shí)，人的技藝也是非常重要的。
一樣平常以為，醫(yī)療機(jī)器人應(yīng)該是醫(yī)療器械，但又不同于醫(yī)療器械。它可以幫助大夫，擴(kuò)大大夫的才能，智能程度還會(huì)不停增加，與此同時(shí)還要知足以下三個(gè)層面：醫(yī)用性、臨床適應(yīng)性和較好的交互性。
醫(yī)療機(jī)械人在近來(lái)幾十年才起頭被運(yùn)用，但他們的存在感正在急劇增強(qiáng)。
憑據(jù)波士頓征詢的估計(jì)，如今每一年醫(yī)療機(jī)器人的營(yíng)收是40億美圓，2020年將到達(dá)114億美圓。這其中最出名的醫(yī)用機(jī)器人公司IntuiTIveSurgical正在2014年的營(yíng)收就到達(dá)了21億美圓。而得益于醫(yī)用機(jī)器人的快速增長(zhǎng)，將來(lái)貿(mào)易機(jī)器人會(huì)庖代軍用機(jī)器人，成為第二大機(jī)器人市場(chǎng)，市值到達(dá)170億美圓。
醫(yī)療行業(yè)對(duì)機(jī)器人感興趣的緣由良多，這能夠取制造業(yè)中采納自動(dòng)化機(jī)器的緣由作比較。這不是說(shuō)醫(yī)療機(jī)器人處理的問(wèn)題是一樣的，但所帶來(lái)的好處無(wú)疑是相似的。機(jī)器人為行業(yè)帶來(lái)的好處，大概比最專業(yè)和最用功的醫(yī)療工作者更多，次要包羅速度、準(zhǔn)確性、可重復(fù)性、可靠性和本錢效益。一個(gè)機(jī)器人無(wú)論用得多久，都不會(huì)疲憊，它在第一百次使用時(shí)的準(zhǔn)確性，還取第一次使用時(shí)一樣。
就現(xiàn)在而言，醫(yī)療機(jī)器人次要分為以下幾類：
外科手術(shù)機(jī)器人：可適用于手術(shù)影象扶引和微創(chuàng)手術(shù)，多半由外科大夫把握，大夫把握輸入設(shè)備，機(jī)器人按指令正在病人身上操縱。
病愈機(jī)器人：適用于幫助和醫(yī)治老年人、永世或且則的殘疾病人和行動(dòng)不便的人群，用戶根據(jù)視覺反應(yīng)和各類輸入設(shè)備操縱機(jī)器人，進(jìn)而履行簡(jiǎn)樸的義務(wù)，比方將食品放在口中，或翻書，或站立和行走等。
快遞分揀機(jī)器人的價(jià)格醫(yī)用效勞機(jī)器人：普遍情勢(shì)是正在病院中運(yùn)輸類移動(dòng)機(jī)器人，適用于取藥或分派藥物，另有消毒和殺菌機(jī)器人等，能夠處理病院事情人員人浮于事的題目，分管一些繁重而煩瑣的事情。
實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人：適用于舉行本藥或舉行反復(fù)性的實(shí)驗(yàn)，好比艾滋病毒檢驗(yàn)，能夠節(jié)省時(shí)間，為其他目標(biāo)騰出人力，關(guān)鍵遍及原因是能夠以高速，牢靠和無(wú)委靡的體式格局履行反復(fù)義務(wù)。
自然，上面的分類紛歧定能涵蓋一切醫(yī)療用的機(jī)器人，別的還有適用于陪同的情緒類機(jī)器人，它們能夠贊助醫(yī)治癡呆癥和認(rèn)知障礙，還能適用于病愈范例的家庭照顧護(hù)士。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，今朝手術(shù)機(jī)械人占比最高，正在六成以上。這關(guān)鍵好處于它成長(zhǎng)的較早，實(shí)用性和結(jié)果最為明顯。不外跟著機(jī)械人和人工智能類技能的成長(zhǎng)，病愈和服務(wù)機(jī)械人還正在迎頭追逐。下文中會(huì)重點(diǎn)先容手術(shù)機(jī)械人的汗青。
一項(xiàng)手藝的劈頭常常植根于其前身的上風(fēng)和優(yōu)勢(shì)，而關(guān)于手術(shù)機(jī)器人，這位前者便是腹腔鏡手術(shù)。
腹腔鏡設(shè)備自己沒法供應(yīng)觸覺反應(yīng)，還沒辦法讓手眼實(shí)現(xiàn)自然協(xié)和諧機(jī)靈操縱。正在旁觀二維視頻監(jiān)視器的與此同時(shí)挪動(dòng)腹腔鏡儀器，還有些違背直覺。別的，操縱時(shí)儀器要與顯示器上所對(duì)準(zhǔn)目的相反的標(biāo)的目的挪動(dòng)。這一些都讓腹腔鏡的長(zhǎng)處難以發(fā)揚(yáng)，而為了克制這一些限定，還就推動(dòng)了手術(shù)機(jī)器人的進(jìn)展。
手術(shù)機(jī)器人的初次運(yùn)用，是1985年的PUMA560，它能夠準(zhǔn)確掌握神經(jīng)外科活檢。三年后的1988年，PUMA560被用在了前列腺手術(shù)中。該體系還促成了PROBOT的涌現(xiàn)，它是一個(gè)專門為前列腺手術(shù)設(shè)計(jì)的體系。
正在PROBOT開辟的與此同時(shí)，IntegratedSurgicalSupplies還正在開辟另外一款機(jī)器人。1992年ROBODOC出生，這一機(jī)器人可輔佐外科醫(yī)生進(jìn)行了齊髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)，它還是第一個(gè)得到FDA答應(yīng)的手術(shù)機(jī)器人。
同樣是正在20世紀(jì)80年代中后期，美國(guó)國(guó)度航空航天局NASA的Ames研討中心的一組成員正在研討虛擬現(xiàn)實(shí)手藝時(shí)，對(duì)利用這類手藝開發(fā)長(zhǎng)途顯現(xiàn)手術(shù)生起了興致。這類長(zhǎng)途外科手術(shù)的觀點(diǎn)還成為手術(shù)機(jī)器人進(jìn)展背后的首要?jiǎng)恿χ弧?/p>閃兔分揀機(jī)器人
正在90年代初，Ames團(tuán)隊(duì)的幾位科學(xué)家加入了斯坦福研究所SRI。取SRI的其他機(jī)器人和虛擬現(xiàn)實(shí)專家協(xié)作，這一些研究者開發(fā)了一種適用于手術(shù)的機(jī)靈的長(zhǎng)途手術(shù)操縱器。他們的重要設(shè)計(jì)目的之一，是為外科醫(yī)生為予直接正在病人身上開展手術(shù)的感到，而并不是像正在別的房間做手術(shù)。
正在開辟這一些機(jī)器人的過(guò)程中，一些平凡外科醫(yī)生和內(nèi)鏡醫(yī)師還加入了開辟團(tuán)隊(duì)，并意想到，這一些體系正在改良通例腹腔鏡手術(shù)的局限性層面具有很大的潛力。
另一方面，美軍還留意到了SRI的事情，并對(duì)經(jīng)由過(guò)程長(zhǎng)途出現(xiàn)“將外科醫(yī)生帶到受傷兵士身旁”，低落戰(zhàn)時(shí)死亡率的概率很感興趣。正在美軍贊助下，研究人員設(shè)計(jì)了一種體系，個(gè)中受傷的兵士會(huì)被放入裝備了機(jī)器人手術(shù)設(shè)備的車輛中，然后由四周的挪動(dòng)初級(jí)外科病院的外科醫(yī)生長(zhǎng)途操縱手術(shù)。
這套體系備受等待，極可能防備兵士正在抵達(dá)病院前過(guò)分失血，進(jìn)而削減戰(zhàn)時(shí)死亡率。該體系已經(jīng)正在動(dòng)物模型上取得成功，但還沒顛末現(xiàn)實(shí)疆場(chǎng)傷員照顧護(hù)士測(cè)試。
厥后，幾位為正在美軍開辟手術(shù)機(jī)器人體系的外科醫(yī)生和工程師，成立了一家商業(yè)公司ComputerMoTIon，最先將機(jī)器人技能引入民用手術(shù)范疇。值得注意的是，這家公司獲得了美軍的種子資金，并開辟出了主動(dòng)內(nèi)窺鏡優(yōu)化定位體系，這是一種由外科醫(yī)生操作的機(jī)器人手臂，適用于操作內(nèi)窺鏡攝像機(jī)。
AESOP上市后不久，IntegratedSurgicalSystems公司（還便是目下當(dāng)今的IntuiTIveSurgical）得到了SRIGreenTelepresenceSurgery手術(shù)體系的受權(quán)。然后他們對(duì)該體系進(jìn)行了遍及的從頭設(shè)計(jì)，并終極成為了達(dá)芬奇手術(shù)體系。2000年，達(dá)芬奇機(jī)器人得到FDA核準(zhǔn)，成為第一個(gè)綜合腹腔鏡手術(shù)機(jī)器人體系。
達(dá)芬奇手術(shù)體系首要包含三個(gè)一些：手術(shù)掌握臺(tái)、掌握體系和機(jī)器臂。大夫坐在手術(shù)掌握臺(tái)上對(duì)電腦做出相應(yīng)的指令，攝像頭提醒人體器官里面的相應(yīng)情形，大夫根據(jù)這一些反應(yīng)信息做出手術(shù)決議計(jì)劃。
正在達(dá)芬奇降生后的一年中，ComputerMoTIon的Zeus體系還投入生產(chǎn)。手術(shù)機(jī)器人體系今后一段時(shí)間的進(jìn)展，根基由以上兩家公司核心。今后正在2003年，IntuitiveSurgical收購(gòu)了ComputerMotion，Zeus體系還不再主動(dòng)販賣。
手術(shù)的開展一樣，別的范例的機(jī)器人，如假肢和外骨骼等，也是有了龐大的提高。
通用電氣則在上世紀(jì)60年代就開發(fā)了第一個(gè)外骨骼裝配。它被稱為Hardiman，是一個(gè)液壓和電動(dòng)機(jī)身的穿著設(shè)備。因?yàn)樗亓?，皆沒法適用于軍事用處。目前這一范疇還涌現(xiàn)出了了ReWalk等一系列公司。
正在機(jī)械人外骨骼的匡助下，中風(fēng)病人能夠比傳統(tǒng)的物理醫(yī)治更快的規(guī)復(fù)手臂活動(dòng)才能。傳感器檢驗(yàn)肌肉力氣、活動(dòng)局限和腦流動(dòng)，還能見告醫(yī)治師病人的進(jìn)度。這種機(jī)械另有利于從頭練習(xí)大腦，使康健的地區(qū)能夠抵償損傷的地區(qū)。機(jī)械人系統(tǒng)還匡助病人從頭學(xué)習(xí)步行和其他活動(dòng)技藝。
裝備了微處理器的人工膝關(guān)節(jié)正在1993年最先進(jìn)入市場(chǎng)。1998年，AdaptiveProsthesis將微處理器取液壓和氣動(dòng)節(jié)制相結(jié)合，讓假肢有了更自然的行走才能，對(duì)步行速度變革的應(yīng)對(duì)還更靈活。同期，初次亮相于1997年的C－Leg，進(jìn)一步加強(qiáng)了膝蓋蜿蜒節(jié)制。它已開展的很邃密，可順應(yīng)每一個(gè)用戶的分歧狀況，并能開展像溜冰鞋和騎自行車那樣的活動(dòng)。
現(xiàn)在機(jī)器人假肢另有了附著于肌肉和神經(jīng)的傳感器，使病人能夠感受到觸覺，乃至是用思惟節(jié)制活動(dòng)。仿生手還具有了精密的活動(dòng)技術(shù)，能夠完成寫作，打字或彈鋼琴如許的使命。
醫(yī)療機(jī)器人的使用規(guī)模近年來(lái)方興未艾。達(dá)芬奇機(jī)器人早已在病院執(zhí)行了無(wú)千無(wú)萬(wàn)次手術(shù)，乃至已具有了縫葡萄皮的正確才能。據(jù)報(bào)道，到2013年，達(dá)芬奇手術(shù)體系昔時(shí)就做了不下600000場(chǎng)次的手術(shù)。它可適用于種種手術(shù)，規(guī)模由心臟瓣膜修復(fù)到腫瘤切除。
高速分揀機(jī)器人系統(tǒng)不外仍要留意的是，醫(yī)療機(jī)器人，特別是自立的外科手術(shù)機(jī)器人，仍處于初級(jí)階段。好比，柔性操縱題目，針對(duì)柔性所帶來(lái)的精準(zhǔn)感控還沒有處理；好比，多信息集成和可視化和傳感，和如何保證最全面的人機(jī)交互等等。甚至在羈系和準(zhǔn)入上也是有諸多題目，平安和有用是醫(yī)療器械注冊(cè)的必過(guò)門坎。
將來(lái)的醫(yī)用機(jī)器人肯定會(huì)讓創(chuàng)傷越來(lái)越小，保證簡(jiǎn)樸、平安、集成，而且合適大夫操縱的習(xí)慣。乃至將來(lái)會(huì)是直接操縱，保證主從一體化，更小更利便。
能夠說(shuō)，機(jī)器人手術(shù)已完成了消弭腹腔鏡手術(shù)限定的這一目的。乃至，現(xiàn)代科學(xué)行業(yè)中最新最立異的技能，能夠簡(jiǎn)樸歸結(jié)為：機(jī)器人。
附：關(guān)于醫(yī)療機(jī)器人的汗青小細(xì)節(jié)
世界上第一臺(tái)手術(shù)機(jī)器人是1983年，正在加拿大溫哥華初次開辟和利用的Arthrobot，一種髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)機(jī)器人。
手術(shù)機(jī)器人的初次使用是1985年的PUMA560。
IntuitiveSurgical公司正在1995年建立。
2003年12月，正在美國(guó)Tampa，一位女子的丈夫正在大夫利用手術(shù)機(jī)器人不測(cè)割斷主血管后殞命，病院被告狀。
2006年5月，意大利進(jìn)行了第一起無(wú)人操縱的機(jī)器人手術(shù)。
2008年6月，德國(guó)航空航天中心開辟出了第一個(gè)具有力反饋的微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人體系。
2010年9月，盧布爾雅那大學(xué)醫(yī)學(xué)中心進(jìn)行了一次股骨脈管體系機(jī)器人手術(shù)，此次利用的可以說(shuō)是真正的機(jī)器人，由于它沒有復(fù)刻人手的舉措，反而是在按下按鈕后自行操縱。
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