医用机器人 我国的医疗机器人你知道哪些？

上一期大家编了一篇关于骨科机器人的文章，很多感兴趣的朋友加了蜂迷(微信:fmsj002)问能不能买。说实话，真的不能随便买。如果你家有医院，可以买。反正也拦不住你。

医用手术机器人都是从工业机器人进化而来的

你信吗？

早期的医疗手术机器人系统大多采用工业机器人平台。1985年，Puma260工业机器人被用于引导和定位脑活检探头。1989年，英国皇家学院机器人中心使用改进的6自由度Puma机器人进行前列腺切除术，大大缩短了手术时间。

1999年德国Orto Maquet公司开发了CASPAR机器人系统，采用Stabubli RX90工业机器人，用于全髋关节或膝关节置换术中的骨磨削和前交叉韧带重建中的隧道入口点定位，磨削精度达到0.10 mm

在国内，1997年北京航空航天大学和解放军海军总医院联合研制了基于Puma262的脑外科机器人辅助定位系统，并成功进行临床应用，填补了国内医学外科机器人研究的空空白。

医疗机器人发展史

虽然说到医疗机器人，达芬奇手术机器人出现在很多人的脑海里，今天我们就来介绍一些中国的医疗机器人。

1997年:神经外科，记忆机器人

神经外科总是有一些痛点，比如手术间隔小空、定位困难等等。立体定向仪的发明是为了帮助医生准确定位患者的头部病变，同时作为外科手术平台。医生用四个螺钉将框架固定在患者头部，通过空之间的坐标计算病变位置，手术器械装载在框架结构上。

这项技术已广泛用于脑肿瘤、脓肿和血肿的外科治疗。因为手术创伤比开颅小，所以大多数患者都愿意接受这种治疗。神经外科机器人Remebot是基于三维定位的思想。在操作中，机器人的计算机软件系统、机械臂和摄像头分别充当“大脑”、“手”和“眼睛”，协同工作实现两个核心功能:

首先，医学图像将被三维呈现，以帮助医生更清楚、更全面地观察病变，完成手术计划；

二是根据命令轨迹移动，将末端安装的手术器械准确地输送到患者头部的病灶处；

三是驱动手术器械按照指令轨迹运动，完成辅助手术任务。机器人自动定位消除了对框架定位的需求，减轻了患者的痛苦，提高了手术的准确性。

目前，Remebot已成功应用于临床，携带不同的手术器械进行活检、抽吸、破坏、移植、放疗等手术，适用于脑出血、脑囊肿、帕金森病、癫痫、三叉神经痛等12大类近100种神经外科疾病。2005:双平面骨科机器人，天之航双平面骨科机器人是由北京航空航天大学/[/k0/】和北京积水潭医院共同研发的机器人系统，主要用于股骨颈/[/k0/】钉内固定、骨盆骶髂关节螺钉内固定等骨科手术，解决了传统手术中x光透视重复、定位困难、操作不稳定等问题。

在骨盆骨折、长骨骨折等复杂骨折患者的螺钉固定中，机器人可以帮助确定髓内钉插入长骨髓腔后远端螺钉孔的位置和方向，从而提高操作准确性。术中引入c臂实时x光图像，然后结合光电、电磁、机器人等不同定位系统确定髓内钉远端孔的位置，有效降低了术中辐射。2014年，内窥镜机器人，妙手“妙手”是一款类似达芬奇的主从式内窥镜手术机器人，国家863计划资助，主要研发团队来自天津大学。该系统由主操作员(左手和右手)、从操作员(左手和右手)、图像系统、控制系统、各种手术器械和其他辅助器械组成，在医生的控制下，可以完成切割、分离、剥离、缝合和打结等手术操作。在科研阶段，成功地进行了兔颈部和腿部动脉的血管吻合术。

该系统于2014年进入临床试验阶段，并首次被中南大学湘雅三院采用，搭载新一代“妙手S”机器人，分别为3名患者进行了胃穿孔修复和阑尾切除术。如下图所示，医生通过操纵杆控制伸入患者体内的机械臂，利用末端的各种手术器械和灵活的手腕旋转来完成不同的动作。类似达芬奇，这种主从式手术机器人对于医生来说有以下价值:

手术的舒适度提高，医生可以坐姿进行腹腔镜手术，手臂得到充分支撑，手抖会适当减弱，避免疲劳；

成像效果好。与传统的腹腔镜手术相比，需要根据视野内物体的变形来判断距离，机械臂末端的摄像头带来的直视效果更加准确；

机器人手臂灵活，反馈率高，延时弱，能完成各种复杂动作，运动范围比人手少受限制。

天津大学机械工程学院院长王树新表示，妙手在三个方面取得了重要突破:

一是采用微创手术器械的多自由度线驱动解耦设计技术，解决运动耦合问题，固定、防滑、防松，更有利于保持精度；

二是实现从操作者的可重构布局原理和实现技术，使机器人的“手臂”更轻，更适合手术的需要；

再次，利用系统异构同构控制模型的构建技术，解决了立体视觉环境下手眼仪器运动的一致性问题。进入人体的探视镜片突破了人眼的限制，可以将手术视野扩大数倍甚至数十倍。医生只能用电脑遥控完成通常需要很多人才能完成的手术。

目前，国外医疗机器人产品也在积极拓展中国市场。比如妙手的直接竞争对手达芬奇，在中国扩张迅速。截至2015年11月，mainland China和香港共推出46款医疗机器人产品，2015年第三季度运营量同比增长15%。总体而言，国内医疗机器人产品普遍进入了从科研和临床试验向高校产业化过渡的重要时期。以上四种产品商业化比较快，被认为是业界最好的。国内还有一些科研成果在转化，比如哈尔滨工业大学开发的微创手术机器人系统，沈阳自动化研究所开发的脊柱手术机器人系统。

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