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　　升級(jí)換代機(jī)器人正步入醫(yī)療消費(fèi)市場(chǎng)并邁向醫(yī)學(xué)

　　國(guó)際金屬加工網(wǎng)

　　一流制造 ◇ 系列技術(shù)講座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys中國(guó)機(jī)器人行業(yè)眾所周知研討會(huì)

　　“達(dá)文西”并不是術(shù)后機(jī)器人的鼻祖?！暗谝焕龣C(jī)器人遠(yuǎn)距外科術(shù)后于1985年展開(kāi)，當(dāng)時(shí)是利用工業(yè)機(jī)器人穩(wěn)定病人頭部，便于外科術(shù)后鉆孔和將組織取樣針插入指定邊線。”孫令銜繁雜網(wǎng)絡(luò)管理與掌控北歐國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目生物醫(yī)學(xué)科學(xué)研究員譚民在《機(jī)器人技術(shù)科學(xué)毒理》中如是說(shuō)。

　　如同“阿爾法狗”帶動(dòng)了AI產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，“達(dá)文西”讓人們認(rèn)同機(jī)器人遠(yuǎn)距外科術(shù)后，并極大助推了醫(yī)療與康復(fù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

近日，有科學(xué)分析報(bào)告顯示，智慧醫(yī)療機(jī)器人的應(yīng)用日益廣泛，并成為醫(yī)療行業(yè)中關(guān)注的熱點(diǎn)。全球智慧醫(yī)療機(jī)器人消費(fèi)市場(chǎng)保持高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋醫(yī)療術(shù)后、康復(fù)體育運(yùn)動(dòng)、醫(yī)護(hù)遠(yuǎn)距和醫(yī)療后勤等數(shù)個(gè)門(mén)類。此前有專家如是說(shuō)，現(xiàn)階段，國(guó)外醫(yī)療機(jī)器人的占有率正逐步降低，我國(guó)的醫(yī)療機(jī)器人正在步入消費(fèi)市場(chǎng)。

　　靜脈跟進(jìn)機(jī)器人已練成洞察力感官

　　人們熟知的機(jī)器人是笨重的，如何讓這些鋼鐵家伙扛得起“大包”，又玩得轉(zhuǎn)“醫(yī)學(xué)期刊”呢？這條“新銳”路上，洞察力的感知、實(shí)時(shí)的信號(hào)、最優(yōu)化的處理一個(gè)也不能少。

　　與“達(dá)文西”機(jī)器人的功能不同，另一類機(jī)器人須要更洞察力的感官，來(lái)迎接另一類場(chǎng)景的艱巨考驗(yàn)。靜脈是遍布全身、形態(tài)各異的繁雜網(wǎng)絡(luò)，而靜脈跟進(jìn)機(jī)器人能夠在靜脈中穿梭、遠(yuǎn)距醫(yī)師完成靜脈跟進(jìn)術(shù)后，練成了當(dāng)之無(wú)愧的洞察力技藝。

靜脈跟進(jìn)術(shù)后須要在專門(mén)的氣管室中展開(kāi)。由于須要X伽馬射線成像，才能操作方式氣管、導(dǎo)絲等跟進(jìn)器械，過(guò)去醫(yī)師在術(shù)后過(guò)程中必須身穿沉重的鉛衣。在術(shù)后過(guò)程中須要頻繁調(diào)整視角、病人邊線并注射腦脊液，術(shù)后時(shí)間長(zhǎng)。長(zhǎng)期在氣管室中工作還易出現(xiàn)脊柱病、白內(nèi)障甚至癌癥等職業(yè)病。

　　危險(xiǎn)的地方讓機(jī)器人代勞?，F(xiàn)階段數(shù)個(gè)北歐國(guó)家已經(jīng)研制了氣管跟進(jìn)術(shù)后的遠(yuǎn)距機(jī)器人，眾所周知的功能是針對(duì)冠狀動(dòng)脈窄小，遠(yuǎn)距醫(yī)師遞送氣管、導(dǎo)絲、支架等跟進(jìn)器械。

　　在靜脈里穿梭，每行進(jìn)一毫米都要微米不差：經(jīng)過(guò)主動(dòng)脈，必須快速透過(guò)，以減少X伽馬射線和腦脊液的使用。經(jīng)過(guò)窄小炎癥部位，須要高精度操作方式才能使導(dǎo)絲或氣管穿過(guò)窄小炎癥。

高精精準(zhǔn)度、速度、策略在機(jī)器人“養(yǎng)成”的過(guò)程中一個(gè)也不能少。“靜脈跟進(jìn)術(shù)后中，醫(yī)師手掌搓捻導(dǎo)絲時(shí)，手掌下肢的屈曲視角和推送導(dǎo)絲時(shí)手部的空間邊線及方位都是影響術(shù)后成功的關(guān)鍵因素?！睂O令銜繁雜網(wǎng)絡(luò)管理與掌控北歐國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目生物醫(yī)學(xué)科學(xué)研究人員奉振球說(shuō)，為此科學(xué)研究團(tuán)隊(duì)利用光纖統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)頭盔，透過(guò)對(duì)人手骨骼和手掌下肢體育運(yùn)動(dòng)規(guī)律的分析，提出了一類手掌屈曲視角識(shí)別的方法，建立了手掌屈曲視角與統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)頭盔輸入的映射關(guān)系。

“我們根據(jù)這個(gè)方法，解決了統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)頭盔輸入實(shí)用性不明確的問(wèn)題，展開(kāi)了屈曲視角實(shí)驗(yàn)并驗(yàn)證了方法的有praziquantel。還透過(guò)引入電磁跟蹤傳感器，對(duì)傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)頭盔展開(kāi)改良?！狈钫袂蛘f(shuō)，這將彌補(bǔ)現(xiàn)階段的靜脈跟進(jìn)機(jī)器人缺少感官意見(jiàn)反饋或者感官意見(jiàn)反饋不夠精細(xì)的缺陷，使得醫(yī)師在機(jī)器人的操作方式端擁有真實(shí)精細(xì)的感官。

　　康復(fù)機(jī)器人消費(fèi)市場(chǎng)體量快速增長(zhǎng)

　　有調(diào)研統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，全球醫(yī)療機(jī)器人的消費(fèi)市場(chǎng)體量預(yù)計(jì)將從2016年的49萬(wàn)美元以21．1％的年復(fù)合增長(zhǎng)率擴(kuò)大到2021年的128萬(wàn)美元，其中，術(shù)后機(jī)器人的體量最大，康復(fù)機(jī)器人的增速最快。

　　如果說(shuō)術(shù)后機(jī)器人是“暢享醫(yī)學(xué)期刊”的“好把式”，那么康復(fù)機(jī)器人就是會(huì)“Champa鄒漢青”的“知心人”。

　　“病人的體育運(yùn)動(dòng)企圖和實(shí)際的體育運(yùn)動(dòng)能力都要兼顧到?！睂O令銜繁雜網(wǎng)絡(luò)管理與掌控北歐國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目生物醫(yī)學(xué)副科學(xué)研究員宗馥莉說(shuō)，為了完成機(jī)器和人的“交互”，可以透過(guò)反映病人體育運(yùn)動(dòng)企圖的表層肌電脈沖，將統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)經(jīng)頻率放大器“虛擬”成關(guān)節(jié)節(jié)律性收縮，康復(fù)機(jī)器人感受到放大器就能遠(yuǎn)距病人執(zhí)行體育運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練了。

康復(fù)機(jī)器人可以讀取肌電數(shù)據(jù)，那么病人的肌電脈沖與連續(xù)的體育運(yùn)動(dòng)或力／力矩之間如何對(duì)應(yīng)呢？這是康復(fù)機(jī)器人能夠“Champa鄒漢青”的關(guān)鍵，因此須要建立兩者之間的動(dòng)態(tài)模型。

　　在前不久的中國(guó)醫(yī)療機(jī)器人翠湖論壇上，中國(guó)康復(fù)科學(xué)研究中心外科主任趙軍如是說(shuō)了耳聾雙足體育天體力學(xué)和力學(xué)分析及康復(fù)訓(xùn)練姿勢(shì)的設(shè)計(jì)的科學(xué)研究工作。他表示，為了將醫(yī)學(xué)經(jīng)驗(yàn)無(wú)限接近地傳遞給機(jī)器人，醫(yī)學(xué)工作須要“統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)化”，例如結(jié)合一流的姿勢(shì)捕捉、足底壓力及表層肌電采集等技術(shù)，從下肢體育天體力學(xué)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、力學(xué)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、關(guān)節(jié)活動(dòng)等多方面對(duì)淋巴結(jié)炎耳聾病人展開(kāi)更全面和精細(xì)的雙足分析，根據(jù)分析結(jié)果設(shè)計(jì)更加科學(xué)和有針對(duì)性的康復(fù)訓(xùn)練姿勢(shì)。

“一款康復(fù)機(jī)器人醫(yī)療為什么這樣行、那樣不行，須要深入的理論基礎(chǔ)和機(jī)理的科學(xué)研究，基礎(chǔ)來(lái)自醫(yī)學(xué)?！敝锌圃鹤詣?dòng)化所副所長(zhǎng)戰(zhàn)超表示，做康復(fù)機(jī)器人須要與醫(yī)學(xué)科學(xué)研究的深入結(jié)合，少不了醫(yī)院與科學(xué)研究院的“院院聯(lián)合”，在理論基礎(chǔ)的指引下，才能生產(chǎn)出經(jīng)得起病人和消費(fèi)市場(chǎng)檢驗(yàn)的機(jī)器人。

　　從生物醫(yī)學(xué)到醫(yī)學(xué)期待“臨門(mén)一腳”

　　“達(dá)文西”機(jī)器人的成功一定程度上得益于其被FDA批準(zhǔn)步入醫(yī)學(xué)，現(xiàn)階段全球正在使用的約有4000余臺(tái)。對(duì)于醫(yī)療器械來(lái)說(shuō)，拿到生產(chǎn)許可證是其得以步入消費(fèi)市場(chǎng)的“臨門(mén)一腳”。

　　2016年11月16日，天智航公司取得了北歐國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局（CFDA）頒發(fā)的術(shù)后機(jī)器人醫(yī)療器械注冊(cè)許可證，成為國(guó)際上唯一能夠開(kāi)展創(chuàng)傷骨科、脊柱外科術(shù)后的骨科機(jī)器人系統(tǒng)。

2018年6月26日，大艾公司旗下的外骨骼機(jī)器人獲得CFDA注冊(cè)證，成為中國(guó)首個(gè)透過(guò)CFDA認(rèn)證的下肢外骨骼機(jī)器人，是實(shí)行第二類創(chuàng)新醫(yī)療器械“綠色通道”審評(píng)審批政策后全國(guó)第一個(gè)二類創(chuàng)新醫(yī)療器械。

　　隨著科技成果轉(zhuǎn)化制度的完善與健全，各科研院所相繼出臺(tái)了轉(zhuǎn)化細(xì)則，讓基礎(chǔ)科學(xué)研究成果得以轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，有渠道擁抱消費(fèi)市場(chǎng)。擁有科研院所“血脈”的創(chuàng)新引領(lǐng)者們逐步邁向消費(fèi)市場(chǎng)，推進(jìn)原創(chuàng)成果的產(chǎn)品轉(zhuǎn)化?！拔覀兊撵o脈跟進(jìn)機(jī)器人是在中科院自動(dòng)化所十多年積累的基礎(chǔ)上自主研制出來(lái)的，經(jīng)過(guò)了生物醫(yī)學(xué)原理樣機(jī)到產(chǎn)品樣機(jī)的轉(zhuǎn)變，透過(guò)技術(shù)創(chuàng)新解決了現(xiàn)階段國(guó)外產(chǎn)品還存在的一些不足?！狈钫袂蛘f(shuō)。

現(xiàn)階段，中國(guó)的醫(yī)療機(jī)器人產(chǎn)品從生物醫(yī)學(xué)步入醫(yī)學(xué)仍有很長(zhǎng)的路要走，包括在醫(yī)學(xué)試驗(yàn)中驗(yàn)證它的安全性和有praziquantel，隨后進(jìn)行注冊(cè)審批。《醫(yī)療器械優(yōu)先審批程序》于2017年1月1日起施行。針對(duì)一部分具有明顯醫(yī)學(xué)優(yōu)勢(shì)的境內(nèi)三類和進(jìn)口二、三類醫(yī)療器械注冊(cè)申請(qǐng)實(shí)施優(yōu)先審批，這為各類優(yōu)質(zhì)醫(yī)療器械的快速普及帶來(lái)極大的推動(dòng)力。

　　有資料顯示，哈工大在腹腔鏡、骨科、跟進(jìn)術(shù)后等領(lǐng)域開(kāi)展科學(xué)研究，中科院自動(dòng)化所、沈陽(yáng)所、深圳院等在靜脈跟進(jìn)、骨科等領(lǐng)域開(kāi)展科學(xué)研究，天津大學(xué)在腹腔鏡、顯微外科等領(lǐng)域開(kāi)展科學(xué)研究，北京理工大學(xué)在軟組織穿刺、顱頜面外科等領(lǐng)域開(kāi)展科學(xué)研究，復(fù)旦、浙大等也都在醫(yī)用機(jī)器人方面開(kāi)展了科學(xué)研究。其中有不少獲得了融資，開(kāi)啟了機(jī)器人的步入消費(fèi)市場(chǎng)之路。

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