依據(jù)波士頓征詢的估計，如今每一年醫(yī)療機械人的營收是40億美元，2020年將到達(dá)114億美元，成為第二年夜機械人市場。本文梳理醫(yī)療機械人的汗青成長軌跡，從而窺測將來市場的無窮能夠。

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

　　普通以為，醫(yī)療機械人應(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，擴大大夫的才能，智能程度也會賡續(xù)增加，同時也要知足以下三個方面：醫(yī)用性、臨床順應(yīng)性和優(yōu)越的交互性。

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

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

　　醫(yī)療行業(yè)對機械人感興致的緣由許多，這可以與制作業(yè)中采取主動化機械的緣由作比擬。這不是說醫(yī)療機械人處理的成績是一樣的，但所帶來的好處無疑是類似的。機械工資行業(yè)帶來的利益，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、靠得住性和本錢效益。一個機械人不論用很多久，都不會疲憊，它在第一百次應(yīng)用時的精確性，也與第一次應(yīng)用時一樣。

　　就今朝來講，醫(yī)療機械人重要分為以下幾類：

　　內(nèi)科手術(shù)機械人：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，機械人按指令在患者身上操作。

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

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

　　試驗室機械人：用于停止本藥或停止反復(fù)性的試驗，好比艾滋病毒檢測，可以節(jié)儉時光，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)療用的機械人，其它還有效于陪同的情緒類機械人，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)類型的家庭護理。

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

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

　　腹腔鏡裝備自己沒法供給觸覺反應(yīng)（力和觸覺），也沒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)督器的同時挪動腹腔鏡儀器，也有些違背直覺。別的，操作時儀器要與顯示器上所對準(zhǔn)目的相反的偏向挪動。這些都讓腹腔鏡的長處難以施展，而為了戰(zhàn)勝這些限制，也就推進了手術(shù)機械人的成長。

　　手術(shù)機械人的初次應(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。該體系也促進了PROBOT的涌現(xiàn)，它是一個專門為前列腺手術(shù)設(shè)計的體系。

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

　　異樣是在20世紀(jì)80年月中前期，美國國度航空航天局NASA的Ames研討中間的一構(gòu)成員在研討虛擬實際技巧時，對應(yīng)用這類技巧開辟長途出現(xiàn)（telepresence）手術(shù)生起了興致。這類長途內(nèi)科手術(shù)的概念同樣成為手術(shù)機械人成長面前的重要動力之一。

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

　　在開辟這些機械人的進程中，一些通俗內(nèi)科大夫和內(nèi)鏡醫(yī)師也參加了開辟團隊，并認(rèn)識到，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)，并對經(jīng)由過程長途出現(xiàn)“將內(nèi)科大夫帶到受傷兵士身旁”，下降戰(zhàn)時逝世亡率的能夠性很感興致。在美軍贊助下，研討人員設(shè)計了一種體系，個中受傷的兵士會被放入裝備了機械人手術(shù)裝備的車輛中，然后由鄰近的挪動高等內(nèi)科病院（MASH）的內(nèi)科大夫長途操作手術(shù)。

　　這套體系備受等待，極可能避免兵士在達(dá)到病院前過度掉血，從而削減戰(zhàn)時逝世亡率。該體系曾經(jīng)在植物模子上獲得勝利，但還沒經(jīng)由現(xiàn)實疆場傷員護理測試。

　　后來，幾位為在美軍開辟手術(shù)機械人體系的內(nèi)科大夫和工程師，成立了一家貿(mào)易公司Computer Motion，開端將機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，并開辟出了主動內(nèi)窺鏡優(yōu)化定位體系（AESOP），這是一種由內(nèi)科大夫掌握的機械人手臂，用于把持內(nèi)窺鏡攝像機。

　　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)。然后他們對該體系停止了普遍的從新設(shè)計，并終究成了達(dá)芬奇手術(shù)體系。2000年，達(dá)芬奇機械人取得FDA同意，成為第一個綜合腹腔鏡手術(shù)機械人體系。

　　達(dá)芬奇手術(shù)體系重要包含三個部門：手術(shù)掌握臺、掌握體系和機械臂。大夫坐在手術(shù)掌握臺上對電腦做出響應(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)機械人體系爾后一段時光的成長，根本由上述兩家公司主導(dǎo)。爾后在2003年，Intuitive Surgical收買了Computer Motion，Zeus體系也不再積極發(fā)賣。

　　手術(shù)的成長一樣，其它類型的機械人，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年月就開辟了第一個外骨骼裝配。它被稱為Hardiman，是一個液壓和電念頭身的穿著裝備。因為它太重了，都沒法用于軍事用處。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)手臂活動才能。傳感器檢測肌肉力氣、活動規(guī)模和腦運動，還能告訴醫(yī)治師患者的停頓。這類機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。機械人體系還贊助患者從新進修步行和其他活動技巧。

　　裝備了微處置器的人工膝關(guān)節(jié)在1993年開端進入市場。1998年，Adaptive Prosthesis將微處置器與液壓和藹動掌握相聯(lián)合，讓假肢有了更天然的行走才能，對步行速度變更的應(yīng)對也更敏銳。同期，初次表態(tài)于1997年的C-Leg，進一步增強了膝蓋曲折掌握。它曾經(jīng)成長的很精致，可順應(yīng)每一個用戶的分歧情形，并能停止像滑冰鞋和騎自行車如許的活動。

　　現(xiàn)在機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，乃至是用思想掌握活動。仿外行還具有了精致的活動技巧，可以完成寫作，打字或彈鋼琴如許的義務(wù)。

　　醫(yī)療機械人的運用規(guī)模最近幾年來蓬勃成長。達(dá)芬奇機械人早已在病院履行了不計其數(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)報導(dǎo)，到2015年，達(dá)芬奇手術(shù)體系昔時就做了不下600000場次的手術(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)療機械人，特殊是自立的內(nèi)科手術(shù)機械人，仍處于低級階段。好比，柔性掌握成績，針對柔性所帶來的精準(zhǔn)感控還沒有處理；好比，多信息集成和可視化和傳感，和如何做到最周全的人機交互等等。乃至在監(jiān)管和準(zhǔn)入上也有諸多成績，平安和有用是醫(yī)療器械注冊的必過門坎。

　　將來的醫(yī)用機械人確定會讓創(chuàng)傷愈來愈小，做到簡略、平安、集成，而且合適大夫操作的習(xí)氣。乃至將來會是直接掌握，做到主從一體化，更小更便利。

　　可以說，機械人手術(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，可以簡略歸結(jié)為：機械人。

　　附：關(guān)于醫(yī)療機械人的汗青小細(xì)節(jié)

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

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

　　Intuitive Surgical公司在1995年成立。

　　2003年12 月，在美國Tampa，一位男子的丈夫在大夫應(yīng)用手術(shù)機械人不測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人操作的機械人手術(shù)。

　　2008年6月，德國航空航天中間（DLR）開辟出了第一個具有力反應(yīng)的微創(chuàng)手術(shù)機械人體系。

　　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械人手術(shù)，此次應(yīng)用的可以說是真實的機械人，由于它沒有復(fù)刻人手的舉措，而是在按下按鈕后自行操作。