掌握科技,才能贏得未來,世界各國深諳其理。在人工智能高速發(fā)展的大環(huán)境下,醫(yī)療行業(yè)的智能化升級成為各國極為關注的重點。其中,醫(yī)療機器人便是競爭激烈的技術和戰(zhàn)略布局關鍵。
根據(jù)波士頓咨詢估算,到2020年全球醫(yī)療機器人市場規(guī)模將達到114億美元,手術機器人以60%的市場份額占比遙遙領先。我國醫(yī)療機器人領域中,手術機器人占37%,外骨骼機器人占比最少,只有10%。國內(nèi)醫(yī)療機器人生產(chǎn)商主要集中在北京,緊隨其后是深圳、上海等發(fā)達地區(qū)。
國家對醫(yī)療機器人發(fā)展的重視程度是有目共睹的,近年來頒布多項政策鼓勵醫(yī)療機器人的創(chuàng)新應用,如國務院印發(fā)的《中國制造2025》、國家發(fā)改委等部門提出的《機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020)》、北京市科學技術委員會提出的《關于促進北京市智能機器人科技創(chuàng)新與成果轉化工作的意見》等。
醫(yī)療機器人的分類
根據(jù)國際機器人聯(lián)合會(IFR)分類,醫(yī)療機器人可以分為手術機器人、康復機器人、輔助機器人和服務機器人四大類。目前國際上手術機器人和外骨骼機器人的產(chǎn)業(yè)化較為完善。
高技術門檻:手術機器人
國內(nèi)手術機器人技術門檻相對較高,產(chǎn)學研結合特征明顯,領域內(nèi)龍頭企業(yè)的產(chǎn)品多是高校科研成果轉化而來。手術機器人定位精準、操作精細,大大提高了手術的成功率,許多微創(chuàng)手術也得以執(zhí)行。有了手術機器人的幫助下,減少了醫(yī)生在手術過程中受到的輻射,縮短了患者的住院恢復時間。目前,手術機器人多應用在骨外科、神經(jīng)外科、腹腔鏡外科及血管介入治療等科室。
技術缺陷、管理應用和使用成本是手術機器人產(chǎn)業(yè)化必須要克服的制約因素。定位技術、人機交互技術是手術機器人的主要技術壁壘,因為觸覺和溫感的缺失,醫(yī)生無法在機器人手術中獲取足夠的術中信息,因此需要開發(fā)精細力反饋控制系統(tǒng)。另外,機器人手術質(zhì)量評估體系尚不完善,治療費用也沒有納入醫(yī)保,設備和耗材費用對于患者來說負擔較重。
專業(yè)化、遠程化、智能化、集成化、小型化將成為手術機器人未來的發(fā)展趨勢。目前還有諸如神經(jīng)外科、骨科、眼科等領域未進行深度探索,這也是許多公司和科研機構看中的新機會。現(xiàn)在的手術機器人基本只能實現(xiàn)術中操作,并不能執(zhí)行術前規(guī)劃和術后評估跟蹤。未來手術機器人將對此進行改進,達到術前、術中、術后功能的整合,實現(xiàn)閉環(huán)手術系統(tǒng)控制,形成圍手術期。
重建功能障礙:康復機器人
康復機器人主要包括外骨骼機器人和康復機器人,通過理療、運動等療法,減輕、彌補和重建人的功能障礙,幫助老年人和殘疾人群實現(xiàn)康復目標。
外骨骼機器人為患者提供助力、保護、身體支撐等功能,同時融合傳感、控制、信息獲取、移動計算等技術,能讓機器人在操作者失去意識控制的情況下完成助力行走。目前主流的康復訓練機器人為多功能、多自由度的懸掛式或牽引式機器人。
日本Cyberdyne是國際上最大的專業(yè)康復外骨骼公司,其旗艦產(chǎn)品HAL于2013年成為全球首個獲得安全認證的外骨骼機器人產(chǎn)品,而最早進入歐洲市場的,則是來自以色列研制的Re-Walk外骨骼機器人。我國在這方面研究起步晚,由于新型材料的選取、控制策略的設計及感知系統(tǒng)等方面探索的局限性,實際應用的案例并不成熟,目前國內(nèi)中高端市場被歐美品牌壟斷,行業(yè)整體處于導入期。
配送與陪伴:服務和輔助機器人
服務機器人技術門檻相對較低,但較一般機器人的精度、強度、續(xù)航要求更高。服務機器人在醫(yī)療領域主要應用在配送藥品、病人護理、醫(yī)院消毒的方面;輔助機器人則以陪護機器人為主,搜集處理感官信息后給予用戶反饋操作。
英國的PAM機器人可以幫助護士移動或運輸癱瘓、行動不便的患者;美國TRC公司的HelpMate機器人可以代替護士送飯、送病歷和化驗單等;Aethon公司的TUG自主移動輸送機器人可以運送藥物、實驗室標本及其他敏感材料;專門用于消毒工作的以美國Xenex機器人為代表;Luvozo公司的人形陪伴機器人可以理解和響應簡單的語音命令;日本產(chǎn)業(yè)技術綜合研討所研發(fā)的幼年海豹機器人Paro則能模仿寵物與人互動……這些機器人均在醫(yī)療護理的方方面面為廣大患者提供前所未有的便利。