回头青 机器人医生正在融入我们的生活

机器人医生正在融入我们的生活

(2012-07-23)

http://it.zaobao.com/pages10/feature120723a.shtml

生病时,不用忍受打针、手术之苦,只要服下一粒小药丸,里面的微型医疗机器人就会在体内四处游走,消灭病菌;外科手术,不用轻易切肉换骨,医疗机器 人会为你”微创”治疗,大大减轻传统手术痛苦;突发疾病,不怕身边没有名医,远程手术机器人会在医生的数字虚拟指挥下为病人治疗……

  这些从前仅存在于科幻世界的梦想,如今正被日新月异的人工智能技术推向现实:医疗领域中的医用机器人,已经在运送物品、移动病人、临床诊疗和手术、康复护理和医用教学等方面一显身手,改变着人们的生活。

优势: 日趋智能化、精准化

  近年来,医用机器人已经发展成为先进机器人领域的前沿性学术方向,大大促进医疗,尤其是外科手术的微创化和智能化发展。医疗机器人北京 市工程实验室主任张送根博士介绍说:”智能型手术及医疗机器人,有广泛的感觉系统、智能和模拟装置,涉及医学成像、图像分析、机器人、运动分析及虚拟现实 等多个学科的最新成果,能够全面扩展人类能力极限,提高医生的手术及诊疗技能,辅助医生进行手术规划、仿真、操作等过程。”例如,可减少手术差错率,提高 微创手术精准度,避免病人感染,降低辐射危害,增强抗疲劳能力等。医用机器人既提高手术及诊疗质量,又减轻患者痛苦,缩短康复周期,降低医疗成本,成为未 来医疗领域的研发必然趋势。

  医生受制于人体生理结构,在操作精度、稳定性、抗疲劳能力和抗辐射能力等方面有很大局限,而这些正是机器人的优势所在。与其他机器人相 比,医疗机器人还具有独特优势:在医院、街道、家庭等多种环境下工作,决定了医疗机器人具有移动性与导航、识别与规避能力,还有智能化的人机交互界面,并 在需要人工控制的情况下,具备远程控制能力;医疗机器人的材料选择和结构设计,都以易消毒和灭菌为前提,安全可靠且无辐射;以人作为操作对象的医疗机器 人,要具有对状况变化的适应性,对作业的柔软性以及对人体和精神的适应性等;医疗机器人之间及医疗机器人和医疗器械之间具有或预留通用的对接接口,如人机 交互接口等。

  伴随科技进一步发展,医疗机器人还会更加智能化和精准化。有科学家甚至大胆预测,”到2100年,日常生活中将充满各种智能机器人,我们将同机器人紧密联系”。这让人振奋,但我们也要清醒地看到,受制造费用昂贵等限制,机器人的智能化之路还很漫长。

应用 : 治疗领域越发广泛

  自从20多年前首台医疗机器人问世,如今,几乎在医学各个领域,都能看到医疗机器人的活跃身影。功能各异的医疗机器人正在改变传统医疗模式,迅速提升病人的生命质量。

  据华中科技大学同济医学院附属同济医院院长陈安民教授介绍,医疗机器人从功能上可分为5种类型:一是辅助内窥镜操作机器人:这种机器人 能够按照医生的控制指令,操作内窥镜的移动和定位。二是辅助微创外科手术机器人:它一般具有先进的成像设备、一个控制台和多只电子机械手,手术医生只要坐 在控制台前,观察高清晰度的三维图像,操纵仪器的手柄,机器人就会实时完成手术。三是远程操作外科手术机器人:由于配备了专门的通信网络传输数据收发系 统,这种机器人可以完成远程手术。四是虚拟手术机器人:这一机器人将扫描的图像资料进行三维分析后,在电脑上重建为人体或人体器官,医生便可以在虚拟图像 上进行手术训练,制定手术计划。五是微型机器人:主要包括智能药丸、智能影像胶囊和纳米机器人。智能药丸机器人能够按照预定程序释放药物并反馈信息;智能 影像胶囊能辅助内窥镜或影像检查;正在研制开发的纳米微型机器人,还可以钻入人体,甚至在肉眼看不见的微观世界里,完成靶向治疗任务。

  目前,应用最为广泛的当属外科手术机器人和智能影像胶囊。”外科手术机器人动作精细、失误率低,可以避免医生直接接触患者血液,大大减 少患者感染危险,并能够大幅降低放射线对患者和医生的双重影响。”中国医学科学院研究员杨国忠介绍说。智能影像胶囊同样声誉广泛。这项于上世纪90年代就 获得通过的专利技术,具有检查方便、无创伤、无痛苦、不影响患者正常工作等多重优点。患者只需服下内置摄像与信号传输装置的智能胶囊,就能接受消化道系统 检查,甚至接受机器人体内定点给药,可以作为消化道疾病诊疗的首选方法。

市场 : 发展前景令人期待

  医疗机器人显著推动了现代医疗技术的发展,市场潜力和发展前景令人期待。美国、英国、日本、法国、瑞士、以色列、韩国以及新加坡等国的学术机构和公司,均设立了与医疗机器人相关的研究机构,开发出多种系统原型,部分已经形成商业化产品。

  首部商业化手术机器人于1994年在美国推出。目前,由医生操纵台、机械手和内镜装置三大部分组成的美国”达・芬奇外科手术系统”最为 畅销,截至2011年初,全球共计售出1700多台。此类手术机器人不仅能够完成普外科,还能完成脑神经外科、心脏修复、人工关节置换和整形外科等多领域 手术,但上千万元的设备价格,仍是医疗机器人产业亟待突破的瓶颈之一。

  我国的手术与医疗机器人研究起步较晚,发展速度却很快。据张送根介绍,”北京航空航天大学从1997年至2007年先后自主开发了5代 脑外科机器人系统。2002年,又研发出国内第一台骨科手术机器人系统,并于2011年获得医疗机器人注册许可证”。该产品目前已经成功进入市场,生产商 也成为全球第五家获得医疗机器人注册许可证的公司,与国外同类产品相比性价比高、发展前景广阔。

  2003年,南开大学研制出面向生物医学工程的微操作机器人系统,可实现克隆研究中的转基因注射、染色体切割、细胞融合与分离等操作。2005年,天津大学研制出显微外科手术机器人,能实现显微镜下1毫米动脉血管的吻合手术操作。

  哈尔滨工业大学则在孙立宁教授等人的带领下,成功研制出纳米级高精密微驱动机器人,能对细胞和染色体进行”显微手术”。纳米级机器人可 以在人体微观世界行走,随时清除人体有害物质,修复损坏基因,激活细胞能量,不仅能保持人体健康,还能显著延长寿命,这无疑是医疗机器人领域最为诱人的市 场前景之一。

  经过多年不懈努力,医疗机器人――这一从前仅存在于科幻中的美好设想,正在智慧的科学家手中逐步成真,不断走进我们的生活。

(文章转载自中国日报网)


Blogger 于 7/25/2012 01:13:00 下午 发布在 回头青

Advertisements

About Jem

https://gongjinfa.blogspot.com/
此条目发表在非医学类分类目录。将固定链接加入收藏夹。