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WMRC 2016 | 一文看懂医用机器人及其产业发展

雷峰网  · 公众号  · 科技媒体 硬件  · 2016-10-28 22:26

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一个案例:达芬奇机器人


要说最成功的医用机器人,当属达芬奇手术机器人。这家公司自1995年成立以来,基本可以说是一直走在医用机器人的前列。所以孙立宁也将其作为这一领域百年发展的案例。



总体来看,医用机器人的百年历史自1901年起步,在1987年后逐渐往自动化方向发展。2000年达芬奇的微创腹腔镜手术系统通过FDA认证,从此开始强势发展。最初的达芬奇机器人售价3100万,现在已然降价不少,但仍旧昂贵,全球共3700多台,美国占了2344台。


演讲途中,孙立宁还展示了达芬奇机器人做手术的过程,其中机器人在人体内灵活穿梭,穿针引线,就像人手一样。但由于图片较为血腥,雷锋网就不再放图了。



目前医用机器人已经得到了大范围的认可。对达芬奇机器人的追捧从资本市场上也可以看出来,其所属公司直觉外科在上市时股份仅8美元,但2016年一度达到623美元。



医用机器人发展的趋势与挑战


从达芬奇机器人上可以看出,医用机器人是高技术带来高产值,具有技术门槛高,研发周期长,风险大,跨越多学科等特点。所以,孙立宁认为,需要有“政产学研医资”的长效机制,国内医用机器人才能得到更好的发展。具体而言,其趋势与挑战包括以下几个方。


医-工结合


互联网公司喜欢谈“用户体验”,医用机器人也适用于此,不过这里的用户指的是医生,是他们在使用机器人进行手术,角色十分重要。



孙立宁认为的医-工结合主要流程如下(见上图):由医生提出功能需求,安全性要求及手术方式与过程等;然后由技术人员明确需求后,确定设计输入,规划实现方式,形成工程语言;再然后是双方结合方案论证,不断修改与迭代。做出方案后,还要进行技术测试,医生测试与评价修改。


孙立宁提到,医用机器人的开发往往要经过数年,整个过程“很累”。但正是从这里,他体会到需要医生的重要性。


发展趋势:技术创新


孙立宁认为,未来的医用机器人肯定是创伤越小越好,要做到简单、安全、集成,并且适合医生操作的习惯。



达芬奇机器人的发展也经历了波折与困难,早期是使用主控制台(主操作手),配备臂系统,但未来会是直接控制,做到主从一体化,更小更方便。



具体而言,做到主从一体化会面临下图中的问题。它会需要器械更微小更灵活,需要先进的设计与制造。而且做到医生直接控制时,人手会颤动,这又怎么来解决呢?这都是需要考虑的问题,现在还没有明确的答案。



他提到的第二个发展方向是从微创到更微创,以及从微创多孔到微创单孔机器人等。这方面有直觉外科,加拿大的Titan公司,以及国内的上海交通大学等在研究。这里面临的问题则主要体现在两方面:一是机器人尺寸过大,因为离散关节制约着系统尺寸;二是集成化不足,制约多自由度末端器械集成。








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