近年来,机器人不仅用于工业领域,在医疗系统也已得到推广应用。目前,关于机器人在医疗界中的应用的研究主要集中在外科手术机器人、康复机器人、护理机器人和服务机器人方面。
手术机器人是目前应用最广且最具前景的医疗机器人细分领域,它克服了传统外科手术精准度差、手术时间长、医生疲劳和缺乏三维精度视野等问题,给病人带来了更好的临床转归,并且大大缩短了医生对于复杂手术的学习曲线。
目前,在国内上市的手术机器人可分成两类,其一是辅助医生完成腹腔镜下终端手术操作的机器人,如达芬奇Da Vinci手术系统;其二是用于定位辅助的机器人,为外科医生规划手术路径,主要应用在骨科和神经外科的机器人,包括天智航骨科机器人、美敦力Mazor骨科机器人,以及捷迈邦美的ROSA机器人等。
达芬奇系统由美国Intuitive Surgical(ISRG)公司开发和制造,1999年获得欧洲CE市场认证,次年被FDA正式批准投入使用。此手术系统最初主要用于泌尿外科的微创手术,例如前列腺切除手术,现在被越来越多地应用于心外科、妇科以及小儿外科等外科微创手术。
达芬奇手术机器人的主要优点有:第一,增加视野角度,机械操作更精确,与人相比减少了手部颤动;第二,分辨率是立体视觉,主刀自己就可以随意调整,不需要像传统手术一样需要助手的配合。机械臂可以以任意角度扭动,远胜人手的关节自由度。在2015年,曾经有一段视频火爆网络,视频内容呈现的是在一个小玻璃瓶内,一粒葡萄在接受机器人手术,整个手术过程快速而精准,最终成功缝合了葡萄的“皮肤”。
那么为什么目前机器人做手术仍未普及?最主要的原因就在于:机器人做外科手术的成本比较高。据统计:每台医用机器人的最高成本可达130万美元。同时,全世界仅有不足300家医院可实施机器人手术,因此使机器人手术的成本无法迅速降低。利用机器人做前列腺切除术,可比医生常规手术的成本增加1000美元;做心脏二尖瓣手术的成本则要增加4000美元。
手术机器人适应症不断拓展;竞争加剧,产品价格下降,加速其不同级别医院市场的渗透;医生对机器人应用更加熟练;病人支付能力提升……这些因素都为手术机器人市场增长注入强劲动力。艾昆纬预计,手术机器人未来10年的年均增长率将超过20%,到2029年,市场规模将达到100亿人民币。
未来医用机器人发展还应该更加注重轻量化、精密、灵巧机器人机构构型创新设计;系统集成面向具体的手术流程需求、手术室应用,遥控操作及远程手术操作;高精度3D跟踪定位及可视化技术实现术中实时标定及配准;与互联网和大数据的结合。人工智能的快速进展将开创外科机器人的一片新天地。