依據(jù)波士頓征詢的估計(jì)，如今每一年醫(yī)療機(jī)械人的營(yíng)收是40億美元，2020年將到達(dá)114億美元，成為第二年夜機(jī)械人市場(chǎng)。本文梳理醫(yī)療機(jī)械人的汗青成長(zhǎng)軌跡，從而窺測(cè)將來(lái)市場(chǎng)的無(wú)窮能夠。

　　醫(yī)療機(jī)械人這類叫法能夠有點(diǎn)誤導(dǎo)，會(huì)讓人聯(lián)想到自力操作預(yù)編程義務(wù)，而無(wú)需監(jiān)視的機(jī)械。如許的運(yùn)用在工業(yè)上很風(fēng)行，但在處置人體義務(wù)時(shí)，人的技巧也長(zhǎng)短常主要的。

　　普通以為，醫(yī)療機(jī)械人應(yīng)當(dāng)是醫(yī)療器械，但又分歧于醫(yī)療器械。它可以或許幫助大夫，擴(kuò)大大夫的才能，智能程度也會(huì)賡續(xù)增加，同時(shí)也要知足以下三個(gè)方面：醫(yī)用性、臨床順應(yīng)性和優(yōu)越的交互性。

　　醫(yī)療機(jī)械人在比來(lái)幾十年才開(kāi)端被應(yīng)用，但他們的存在感正在急劇增強(qiáng)。

　　依據(jù)波士頓征詢的估計(jì)，如今每一年醫(yī)療機(jī)械人的營(yíng)收是40億美元，2020年將到達(dá)114億美元。這個(gè)中最著名的醫(yī)用機(jī)械人公司Intuitive Surgical在2014年的營(yíng)收就到達(dá)了21億美元。而得益于醫(yī)用機(jī)械人的疾速增加，將來(lái)貿(mào)易機(jī)械人會(huì)代替軍用機(jī)械人，成為第二年夜機(jī)械人市場(chǎng)，市值到達(dá)170億美元。

　　醫(yī)療行業(yè)對(duì)機(jī)械人感興致的緣由許多，這可以與制作業(yè)中采取主動(dòng)化機(jī)械的緣由作比擬。這不是說(shuō)醫(yī)療機(jī)械人處理的成績(jī)是一樣的，但所帶來(lái)的好處無(wú)疑是類似的。機(jī)械工資行業(yè)帶來(lái)的利益，能夠比最專業(yè)和最勤懇的醫(yī)療任務(wù)者更多，重要包含速度、精確性、可反復(fù)性、靠得住性和本錢(qián)效益。一個(gè)機(jī)械人不論用很多久，都不會(huì)疲憊，它在第一百次應(yīng)用時(shí)的精確性，也與第一次應(yīng)用時(shí)一樣。

　　就今朝來(lái)講，醫(yī)療機(jī)械人重要分為以下幾類：

　　內(nèi)科手術(shù)機(jī)械人：可用于手術(shù)影象扶引和微創(chuàng)手術(shù)，多半由內(nèi)科大夫掌握，大夫控制輸出裝備，機(jī)械人按指令在患者身上操作。

　　康復(fù)機(jī)械人：用于幫助和醫(yī)治老年、永遠(yuǎn)或暫時(shí)的殘疾患者和行為未便的人群，用戶經(jīng)由過(guò)程視覺(jué)反應(yīng)和各類輸出裝備掌握機(jī)械人，從而履行簡(jiǎn)略的義務(wù)，例如將食品放在口中，或翻書(shū)，或站立和行走等。

　　醫(yī)用辦事機(jī)械人：罕見(jiàn)情勢(shì)是在病院中運(yùn)輸類挪動(dòng)機(jī)械人，用于取藥或分派藥物，還有消毒和殺菌機(jī)械人等，可以處理病院任務(wù)人員求過(guò)于供的成績(jī)，分管一些繁重而繁瑣的任務(wù)。

　　試驗(yàn)室機(jī)械人：用于停止本藥或停止反復(fù)性的試驗(yàn)，好比艾滋病毒檢測(cè)，可以節(jié)儉時(shí)光，為其他目標(biāo)騰出人力，重要普及緣由是可以或許以高速，靠得住和無(wú)疲憊的方法履行反復(fù)義務(wù)。

　　固然，下面的分類紛歧定能涵蓋一切醫(yī)療用的機(jī)械人，其它還有效于陪同的情緒類機(jī)械人，它們可以贊助醫(yī)治聰慧癥和認(rèn)知妨礙，也能用于康復(fù)類型的家庭護(hù)理。

　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，今朝手術(shù)機(jī)械人占比最高，在六成以上。這重要好處于它成長(zhǎng)的較早，適用性和后果最為明顯。不外跟著機(jī)械人和人工智能類技巧的成長(zhǎng)，康復(fù)和辦事機(jī)械人也在迎頭追逐。下文中雷鋒網(wǎng)會(huì)重點(diǎn)引見(jiàn)手術(shù)機(jī)械人的汗青。

　　一項(xiàng)技巧的來(lái)源常常植根于其前身的優(yōu)勢(shì)和優(yōu)勢(shì)，而關(guān)于手術(shù)機(jī)械這，這位前者就是腹腔鏡手術(shù)。

　　腹腔鏡裝備自己沒(méi)法供給觸覺(jué)反應(yīng)（力和觸覺(jué)），也沒(méi)法讓手眼完成天然調(diào)和和靈活操作。在不雅看二維視頻監(jiān)督器的同時(shí)挪動(dòng)腹腔鏡儀器，也有些違背直覺(jué)。別的，操作時(shí)儀器要與顯示器上所對(duì)準(zhǔn)目的相反的偏向挪動(dòng)。這些都讓腹腔鏡的長(zhǎng)處難以施展，而為了戰(zhàn)勝這些限制，也就推進(jìn)了手術(shù)機(jī)械人的成長(zhǎng)。

　　手術(shù)機(jī)械人的初次應(yīng)用，是1985年的PUMA 560，它可以準(zhǔn)確掌握神經(jīng)內(nèi)科活檢。三年后的1988年，PUMA 560被用在了前列腺手術(shù)中。該體系也促進(jìn)了PROBOT的涌現(xiàn)，它是一個(gè)專門(mén)為前列腺手術(shù)設(shè)計(jì)的體系。

　　在PROBOT開(kāi)辟的同時(shí)，Integrated Surgical Supplies也在開(kāi)辟另外一款機(jī)械人。1992年ROBODOC出生，這一機(jī)械人可協(xié)助內(nèi)科大夫停止了全髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)，它也是第一個(gè)取得FDA同意的手術(shù)機(jī)械人。

　　異樣是在20世紀(jì)80年月中前期，美國(guó)國(guó)度航空航天局NASA的Ames研討中間的一構(gòu)成員在研討虛擬實(shí)際技巧時(shí)，對(duì)應(yīng)用這類技巧開(kāi)辟長(zhǎng)途出現(xiàn)（telepresence）手術(shù)生起了興致。這類長(zhǎng)途內(nèi)科手術(shù)的概念同樣成為手術(shù)機(jī)械人成長(zhǎng)面前的重要?jiǎng)恿χ弧?/p>

　　在90年月初，Ames團(tuán)隊(duì)的幾位迷信家參加了斯坦福研討所SRI。與SRI的其他機(jī)械人和虛擬實(shí)際專家協(xié)作，這些研討者開(kāi)辟了一種用于手術(shù)的靈活的長(zhǎng)途手術(shù)操作器。他們的重要設(shè)計(jì)目的之一，是給內(nèi)科大夫供給直接在患者身長(zhǎng)進(jìn)行手術(shù)的感到，而不是像在其它房間做手術(shù)。

　　在開(kāi)辟這些機(jī)械人的進(jìn)程中，一些通俗內(nèi)科大夫和內(nèi)鏡醫(yī)師也參加了開(kāi)辟團(tuán)隊(duì)，并認(rèn)識(shí)到，這些體系在改良慣例腹腔鏡手術(shù)的局限性方面具有很年夜的潛力。

　　另外一方面，美軍也留意到了SRI的任務(wù)，并對(duì)經(jīng)由過(guò)程長(zhǎng)途出現(xiàn)“將內(nèi)科大夫帶到受傷兵士身旁”，下降戰(zhàn)時(shí)逝世亡率的能夠性很感興致。在美軍贊助下，研討人員設(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)械人手術(shù)裝備的車輛中，然后由鄰近的挪動(dòng)高等內(nèi)科病院（MASH）的內(nèi)科大夫長(zhǎng)途操作手術(shù)。

　　這套體系備受等待，極可能避免兵士在達(dá)到病院前過(guò)度掉血，從而削減戰(zhàn)時(shí)逝世亡率。該體系曾經(jīng)在植物模子上獲得勝利，但還沒(méi)經(jīng)由現(xiàn)實(shí)疆場(chǎng)傷員護(hù)理測(cè)試。

　　后來(lái)，幾位為在美軍開(kāi)辟手術(shù)機(jī)械人體系的內(nèi)科大夫和工程師，成立了一家貿(mào)易公司Computer Motion，開(kāi)端將機(jī)械人技巧引入平易近用手術(shù)范疇。值得留意的是，這家公司取得了美軍的種子資金，并開(kāi)辟出了主動(dòng)內(nèi)窺鏡優(yōu)化定位體系（AESOP），這是一種由內(nèi)科大夫掌握的機(jī)械人手臂，用于把持內(nèi)窺鏡攝像機(jī)。

　　AESOP上市后不久，Integrated Surgical Systems公司（也就是如今的Intuitive Surgical）取得了SRI Green Telepresence Surgery手術(shù)體系的受權(quán)。然后他們對(duì)該體系停止了普遍的從新設(shè)計(jì)，并終究成了達(dá)芬奇手術(shù)體系。2000年，達(dá)芬奇機(jī)械人取得FDA同意，成為第一個(gè)綜合腹腔鏡手術(shù)機(jī)械人體系。

　　達(dá)芬奇手術(shù)體系重要包含三個(gè)部門(mén)：手術(shù)掌握臺(tái)、掌握體系和機(jī)械臂。大夫坐在手術(shù)掌握臺(tái)上對(duì)電腦做出響應(yīng)的指令，攝像頭提醒人體器官外面的響應(yīng)情形，大夫根據(jù)這些反應(yīng)信息做出手術(shù)決議計(jì)劃。

　　在達(dá)芬奇出生后的一年中，Computer Motion的Zeus體系也投入臨盆。手術(shù)機(jī)械人體系爾后一段時(shí)光的成長(zhǎng)，根本由上述兩家公司主導(dǎo)。爾后在2003年，Intuitive Surgical收買(mǎi)了Computer Motion，Zeus體系也不再積極發(fā)賣。

　　手術(shù)的成長(zhǎng)一樣，其它類型的機(jī)械人，如假肢和外骨骼等，也有了偉大的提高。

　　通用電氣則在上世紀(jì)60年月就開(kāi)辟了第一個(gè)外骨骼裝配。它被稱為Hardiman，是一個(gè)液壓和電念頭身的穿著裝備。因?yàn)樗亓耍紱](méi)法用于軍事用處。如今這一范疇也出現(xiàn)出了了ReWalk等一系列公司。

　　在機(jī)械人外骨骼的贊助下，中風(fēng)患者可以比傳統(tǒng)的物理醫(yī)治更快的恢復(fù)手臂活動(dòng)才能。傳感器檢測(cè)肌肉力氣、活動(dòng)規(guī)模和腦運(yùn)動(dòng)，還能告訴醫(yī)治師患者的停頓。這類機(jī)械還有助于從新練習(xí)年夜腦，使安康的區(qū)域可以或許賠償毀傷的區(qū)域。機(jī)械人體系還贊助患者從新進(jìn)修步行和其他活動(dòng)技巧。

　　裝備了微處置器的人工膝關(guān)節(jié)在1993年開(kāi)端進(jìn)入市場(chǎng)。1998年，Adaptive Prosthesis將微處置器與液壓和藹動(dòng)掌握相聯(lián)合，讓假肢有了更天然的行走才能，對(duì)步行速度變更的應(yīng)對(duì)也更敏銳。同期，初次表態(tài)于1997年的C-Leg，進(jìn)一步增強(qiáng)了膝蓋曲折掌握。它曾經(jīng)成長(zhǎng)的很精致，可順應(yīng)每一個(gè)用戶的分歧情形，并能停止像滑冰鞋和騎自行車如許的活動(dòng)。

　　現(xiàn)在機(jī)械人假肢還有了附著于肌肉和神經(jīng)的傳感器，使患者可以或許感觸感染到觸覺(jué)，乃至是用思想掌握活動(dòng)。仿外行還具有了精致的活動(dòng)技巧，可以完成寫(xiě)作，打字或彈鋼琴如許的義務(wù)。

　　醫(yī)療機(jī)械人的運(yùn)用規(guī)模最近幾年來(lái)蓬勃成長(zhǎng)。達(dá)芬奇機(jī)械人早已在病院履行了不計(jì)其數(shù)次手術(shù)，乃至曾經(jīng)具有了縫葡萄皮的準(zhǔn)確才能。據(jù)雷鋒網(wǎng)報(bào)導(dǎo)，到2015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)。它可用于各類手術(shù)，規(guī)模從心臟瓣膜修復(fù)到腫瘤切除。

　　不外仍要留意的是，醫(yī)療機(jī)械人，特殊是自立的內(nèi)科手術(shù)機(jī)械人，仍處于低級(jí)階段。好比，柔性掌握成績(jī)，針對(duì)柔性所帶來(lái)的精準(zhǔn)感控還沒(méi)有處理；好比，多信息集成和可視化和傳感，和如何做到最周全的人機(jī)交互等等。乃至在監(jiān)管和準(zhǔn)入上也有諸多成績(jī)，平安和有用是醫(yī)療器械注冊(cè)的必過(guò)門(mén)坎。

　　將來(lái)的醫(yī)用機(jī)械人確定會(huì)讓創(chuàng)傷愈來(lái)愈小，做到簡(jiǎn)略、平安、集成，而且合適大夫操作的習(xí)氣。乃至將來(lái)會(huì)是直接掌握，做到主從一體化，更小更便利。

　　可以說(shuō)，機(jī)械人手術(shù)曾經(jīng)完成了清除腹腔鏡手術(shù)限制的這一目的。乃至，古代醫(yī)學(xué)范疇中最新最立異的技巧，可以簡(jiǎn)略歸結(jié)為：機(jī)械人。

　　附：關(guān)于醫(yī)療機(jī)械人的汗青小細(xì)節(jié)

　　世界上第一臺(tái)手術(shù)機(jī)械人是1983年，在加拿年夜溫哥華初次開(kāi)辟和應(yīng)用的Arthrobot，一種髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)機(jī)械人。

　　手術(shù)機(jī)械人的初次應(yīng)用是1985年的PUMA 560。

　　Intuitive Surgical公司在1995年成立。

　　2003年12 月，在美國(guó)Tampa，一位男子的丈夫在大夫應(yīng)用手術(shù)機(jī)械人不測(cè)割斷主血管后逝世亡，病院被告狀。

　　2006年5月，意年夜利停止了第一路無(wú)人操作的機(jī)械人手術(shù)。

　　2008年6月，德國(guó)航空航天中間（DLR）開(kāi)辟出了第一個(gè)具有力反應(yīng)的微創(chuàng)手術(shù)機(jī)械人體系。

　　2010年9月，盧布爾雅那年夜學(xué)醫(yī)學(xué)中間停止了一次股骨脈管體系機(jī)械人手術(shù)，此次應(yīng)用的可以說(shuō)是真實(shí)的機(jī)械人，由于它沒(méi)有復(fù)刻人手的舉措，而是在按下按鈕后自行操作。