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医疗机器人:硬核科技 手握未来

原标题:医疗机器人:硬核科技 手握未来

机器人被誉为制造业皇冠上的明珠,医疗机器人更是各国争抢的技术和战略制高点。根据波士顿咨询的估算,2020年全球医疗机器人市场规模有望达到114亿美元。其中,手术机器人约占60%的市场份额,规模最大。

我国政府高度重视医疗机器人的发展,国务院印发的《中国制造2025》、国家发改委等部门提出的《机器人产业发展规划(2016-2020)》、北京市科学技术委员会提出的《关于促进北京市智能机器人科技创新与成果转化工作的意见》等政策都为医疗机器人的发展保驾护航。

根据国际机器人联合会(IFR)分类,医疗机器人可以分为手术机器人、康复机器人、辅助机器人和服务机器人四大类。目前国际上产业化较为完善的是手术机器人与康复机器人中的外骨骼机器人。

手术机器人

我国手术机器人以其较高的技术门槛形成了非常明显的产学研结合特征,领域内龙头企业产品多为高校科研成果转化而来。目前手术机器人主要在骨外科、神经外科、腹腔镜外科以及血管介入治疗等科室应用广泛。手术机器人能够在有限的自由度下完成一系列精准的操作,以其定位精度和操作精度提高手术成功率,实现了微创手术,减少医生在手术过程中所受的辐射量,缩短患者住院恢复的时间。

当前,手术机器人产业化的制约因素主要在技术缺陷、管理应用和使用成本三方面。定位技术和人机交互技术是手术机器人的主要技术壁垒。由于触觉和温度感觉的缺失,医生在机器人手术中所得到的术中信息较传统手术少很多,需要开发精细力反馈控制系统。此外,目前机器人手术质量评估体系尚不完善,治疗费用也没有纳入医保,无论设备本身还是耗材都非常昂贵,维护成本高,患者负担较重。

未来,手术机器人的主要发展趋势是专业化、远程化、智能化、集成化和小型化。已经有很多公司及科研机构把研发注意力转移到“达芬奇”手术机器人系统未占领的领域,如神经外科、骨科、眼科等。现在的手术机器人基本只能实现术中操作,而术前规划和术后评估跟踪功能难以达成。未来手术机器人的发展将达成术前、术中和术后功能的整合,实现一个闭环手术系统控制,形成围手术期。

康复机器人

康复机器人属康复辅具范畴,用以辅助和治疗老年人和残疾人群。康复机器人可以通过理疗、运动等疗法减轻、弥补和重建人的功能障碍,主要包括外骨骼机器人和康复训练机器人。

外骨骼机器人为患者提供助力、保护、身体支撑等功能,同时又融合了传感、控制、信息获取、移动计算等机器人技术,使机器人能在操作者的无意识控制下完成助力行走等功能。国际上最大的专业康复外骨骼公司为日本的Cyberdyne公司,其旗舰产品HAL于2013年成为全球首个获得安全认证的外骨骼机器人产品。以色列研制的Re-Walk则是最早进入欧洲市场的外骨骼机器人产品。

我国在外骨骼相关领域的研究起步较晚,新型材料的选取、控制策略的设计以及感知系统等方面的探索还处于初级阶段,离实际应用尚有一定距离。

目前主流的康复训练机器人为多功能、多自由度的悬挂式或牵引式机器人。国内中高端市场被欧美品牌垄断,本土企业仅在中低端市场有一定占有率。目前行业处于导入期,行业内各企业纷纷“跑马圈地”,产业格局还没有形成。

服务和辅助机器人

服务机器人技术门槛虽然略低于手术与康复机器人,但其同样较一般机器人有着更高的精度、强度和工作时间要求。服务机器人在医疗领域的主要应用包括配药送药、病人护理、医院消毒等工作;而辅助机器人则是一种可以感觉并在处理感官信息后给予用户反馈操作的设备,主要用途是陪护机器人。

国外的医疗护理机器人有英国的PAM机器人,可以帮助护士移动或运输瘫痪、行动不便的患者;美国TRC公司的HelpMate机器人可以代替护士送饭、送病历和化验单等;还有专门用于消毒的Xenex机器人。

此外,配药机器人也是服务机器人的一个重要分支。Aethon公司的TUG自主移动输送机器人可以运送实验室标本或其他敏感材料,以便为患者运送药物以及照顾患者起居。

陪伴机器人主要用以解决老人和儿童的孤独问题。主要产品有Luvozo公司和本田公司的人形陪伴机器人,可以理解和响应简单的语音命令。日本产业技术综合研讨所研发的幼年海豹机器人Paro,能够最大限度模仿真实的宠物和人互动,已经被应用在一些医疗和养老机构,能改善老年痴呆患者的行为和心理状况,减少精神药物的使用。返回搜狐,查看更多

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