深網 | 機器人進入手術室,懸壺濟世的時代來臨?

?機器人資訊 ????|???? ?2020-08-25

深網 | 機器人進入手術室,懸壺濟世的時代來臨?


 

  人類正在制造大批的機器人,來幫助我們完成工作。或許未來,生活中的大多數工作,都會由機器人來完成。機器人時代來臨了,你感覺到了嗎?

 

  提到機器人,應用最多的應該是工廠中高速作業的工業機器人,汽車制造是機器人應用最廣泛的領域。事實上,目前機器人技術的發展已經非常驚人,機器人開始出現在我們生活中的各個領域,機器人時代已經悄無聲息的來到我們身邊。

 

  看得見的未來第七期,騰訊新聞節目組走訪了中科院重慶綠色智能技術研究院和中科院深圳先進技術研究院,我們試圖從那些即將投入使用的機器人身上,探尋未來機器人時代無限的應用可能。


  手術機器人

 

  在中科院重慶綠色智能技術研究院,一臺結構復雜的腹腔微創手術機器人即將投入使用。這臺手術機器人只需在患病部位打上幾個孔,就可以進行手術,而不會像人工手術那樣,需要更大的操作面,對患者造成的創傷會更小。

 

  據該項目的技術負責人謝毅介紹,這臺機器人能滿足醫生任何手部動作的需求,與人手的關節相比,它的運動空間更大,同時也更加的靈活,可以完成人手達不到的手術過程。謝毅表示“傳統手術至少需要兩到三個人,但是這臺機器人至少有三個臂甚至四個臂,所以它可以一人操作多個臂,這就更加的高效,也更加的安全。”

 

  該項目的機械主管鄒錢生對這臺手術機器人的構造和工作原理做了更為詳實的介紹。這臺手術機器人包括醫生操作的主控臺、機械手臂和3D視覺成像系統等幾個部分,主刀醫生在手術的過程中,只需要通過主控臺就能操作機械手臂進行手術,而3D視覺成像系統則在這個過程中充當了醫生的眼睛。

 

  鄒錢生解釋道“傳統的醫生是站在病床旁邊,手上拿著兩個器械,旁邊有一個輔助的人,或者拿著一個內窺鏡在那兒看著屏幕做手術,這種情況如果長時間站著就會很累。而且醫生的手部有抖動,造成不精確性,以后醫生做手術的過程中有杠桿原理,這就更無法精確地夾到目標物。”而這臺手術機器人的出現將在很大程度上完全解決這些問題。

 

  不過,目前這臺手術機器人仍存在諸如視覺成像延遲的問題,而且手術距離越遠延遲就越長,這是鄒錢生和團隊仍需要解決的問題。“比如手術那邊醫生已經歸位,這邊還沒有完成,就會造成延遲,就會造成病人一些多余的情況出現,比如出血、沒有及時完成縫合等等,所以我們要解決遠距離延時的情況。”鄒錢生表示。

 

  3D立體成像系統可以提供立體視覺信息,還可以實現5倍10倍的變焦,醫生能觀測到更加細致準確的影像。如果5G時代到來后,通信進入更低延時的環境,那么像這樣手術機器人將可以實現遠程的手術,患者和醫生可以在不同的城市,甚至可以在不同的國家。這或許也可以在一定程度上緩解醫療資源分布不均的問題。手術機器人的手部振動過濾的功能也會大大提升手術的穩定性。

 

  醫療機器人行業

 

  實際上醫療領域的機器人市場正在快速增長,據前瞻產業研究院的數據顯示,2015年全球醫療機器人營收規模達到81億美元,預計2020年全球醫療機器人營收規模將達124億美元。世界上很多機器人研發團隊和創新企業都在積極推進醫療機器人的發展,一些技術領先的產品價格非常昂貴。

 

  中科院重慶綠色智能技術研究院手術機器人項目技術負責人謝毅介紹,醫療機器人目前在大類上主要分為用于腦部手術、眼部手術、骨科以及腹腔的手術機器人。但目前手術機器人的價格依舊昂貴,比如針對腹腔的手術機器人只有進口的產品,一臺的價格高達兩三千萬,并且還有耗材的費用,另外每年維護費用也在20多萬美元。謝毅希望能夠盡快研發出國產的手術機器人,并預計未來市場價格在500萬到1千萬之間,僅為進口價格的一半到三分之一。

 

  謝毅和他的團隊的研發還在繼續,他們希望這臺手術機器人具備更強的能力和安全性。“安全性是非常重要的一個考核指標,所以我們在整個系統設計之初,重點考慮安全性問題。我們通過這么幾個層面進行保障,第一是機械層面,比如我們做了機械限位,這樣就能保證它的運動范圍在一定范圍之內,另外電子我們也是進行了雙備份,比如它的關節的傳感器也是兩套,這樣的話一套失靈以后,能夠保證另一套能夠正常工作。還有軟件和控制層面,我們也做了比如說最大運動速度加速度范圍這樣的限制,還有就是通過高質量的軟件編程。通過這幾個層面的保證,我們對整個機器人系統的安全性非常有信心。”

 

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