医用机器人

游动摄像胶囊机器人
游动摄像胶囊机器人
这款游动摄像胶囊机器人由微型螺旋 桨驱动，其设计用于检查人体消化系统。 该游动摄像胶囊机器人在被患者从嘴里吞 服下以后，它会接收医生传递的指令， “游动”检查医生所怀疑的区域。
机器人远程诊断
远程诊断机器人
如图所示，一个护士正通过RP-7医疗 机器人向护士咨询医生。除了有一个摄像 头和屏幕可以让病人和医生看到彼此外， 这个机器人还可以连接到听诊器、耳镜和 超声波扫描仪，从而使医生可以最大限度 地像亲临现场一样进行诊疗。这样远程的 诊断能够达到与面对面的听诊近乎一样的 效果。
康复机器人
康复机器人 又叫为残疾人服 务的机器人，可 以帮助残疾人恢 复独立生活能力， 如美国的Prab Command系统。
护理机器人
英国科学家正在研 发一种护理机器人，能 用来分担护理人员繁重 琐碎的护理工作。它将 帮助医护人员确认病人 的身份，并准确无误地 分发所需药品。将来， 护理机器人还可以检查 病人体温、清理病房， 甚至通过视频传输帮助 医生及时了解病人病情。
医用教学机器人
医用教学机器人是 理想的教具。美国医 护人员目前使用一部 名为“诺埃尔”的教 学机器人，它可以模 拟即将生产的孕妇， 甚至还可以说话和尖 叫。通过模拟真实接 生，有助于提高妇产 科医护人员手术配合 和临场反应。
全球9款最先进的医用机器人



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爬行摄像胶囊机器人 游动摄像胶囊机器人 远程诊断机器人 肌肉机器人 摄影机器人 前列腺诊疗机器人 吞服式机器人 结肠诊疗机器人 采血机器人
医用机器人
资料收集：李新元 毛立邦 PPT 制作：戴睿娇 主 讲 人：戴睿娇
名 称
医用机器人
英文名
Medical Robot
简
介
医用机器人是一种智能型服务机器人， 它能独自编制操作计划，依据实际情况确定动作程 序，然后把动作变为操作机构的运动。因此，它有 广泛的感觉系统、智能、模拟装置（周围情况及自 身——机器人的意识和自我意识），从事医疗或辅 助医疗工作。
达芬奇机器人优点
1、从患者角度：
（1）手术操作更精确，与胸腔镜（二维视觉）相比，因三 维视觉可放大10-15倍，使手术精确度大大增加，术后恢 复快，愈合好。 （2）创伤更小使微创手术指征更广；减少术后疼痛；缩短 住院时间；减少失血量；减少术中的组织创伤和炎性反应 导致的术后粘连；增加美容效果；更快投入工作。 （3）术中对机体损伤大大减小。
突破性发展
1997年，美国Intuitive Surgical公司推出了Da Vinci(达 芬奇)系统。 2001 年，以色列Mazor 公司推出了小型并联的脊柱外科 机器人SpineAssist，高度不足70mm，质量不过200 g， Fra Baidu bibliotek直接安装在骨骼上，显著提高了定位精度和稳定性。 2004 年，北京航空航天大学与北京积水潭医院联合研制 了具有 6 个自由度的小型模块化机器人系统，该机器人 结构紧凑，可术中快速装拆，适合于长骨骨折、股骨颈 骨折和骨盆骨折等临床适应症。
肌肉机器人
肌肉机器人
RI-MAN机器人是由日本名古屋理研生物 模拟控制研究中心开发的医用搬运工模型。它 的身高为158厘米，重量为100公斤，不仅有柔 软、安全的外型，其其手臂和躯干上安装的接 触传感器能够产生感应，使它接收相应的指令 后能小心翼翼地抱起或搬动患者。从长远来看， RI-MAN机器人可实现抬举搬运患者，能取代 护工去照顾老人或体弱多病者。
2、从术者角度：
增加视野角度；减少手部颤动；机器人“内腕”较胸 腔镜更为灵活，能以不同角度在靶器官周围操作；较人手 小，能够在有限狭窄空间工作；使术者在轻松工作环境工 作，减少疲劳更集中精
中国第一台医用机器人主刀手术台
1997年5月5日下午，由海军总医院与北京航空航 天大学机器人研究所共同研制成功的第一台医用 机器人，在两名医生和一名计算机专家的共同指 令下首次完成立体定向颅咽管瘤内放射治疗术， 从而掀开我国医用外科机器人前沿课题新的一页。 启用机器人替代医生手工操作的原因，该医院神 外中心医生认为是基于四个考虑：一是机器人定 位更加精确，减少人为误差；二是可以代替医务 人员进行有损害的操作，如注入放射性同位素； 三是机器人定位时间短、定位精、创伤小；四是 机器人可以预模拟手术操作、选择最佳入路手术 方案等。
爬行摄像胶囊机器人
爬行摄像胶囊机器人
这个受蠕虫启发而开发的“摄像胶 囊”机器人可携带摄像机，通过有弹性 的“腿”爬进患者的消化道，替代传统 内窥镜进行检查。它可用来检查食管、 胃和十二指肠内部的损伤或溃疡情况， 还可以“爬”进肠道治病。这款机器人 由意大利圣安娜高等学校的CRIM实验室 所开发的。
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突破性发展
1994年，美国Computer Motion公司推出了第一种能够用 于微创手术的医用机器人产品Aesop(伊索)机器人。 Aesop具有7个自由度，能够模仿人类手臂的姿态和功能， 有效辅助医生抓持和操作内窥镜设备，在心脏、胸外、 脊柱等多种外科领域有广泛应用。 1995年，Zeus(宙斯)系统实现了医生远距离控制从端机 器人进行精细的手术操作和稳定的器械抓持等动作。 Zeus系统采用纯信号方式实现医生操纵台对机器臂的控 制，在传输距离上不受视频延迟的影响。 1997年，国内研制了基于Puma262的脑外科机器人辅 助定位系统。
外科医生控制台
这一部分是达芬奇机器人的控制中心，机器人操作员坐在 无菌区外，用手或脚来控制机器人和一个3D内窥镜。
各种手术器械和多功能手术床
这一部分是达芬奇机器人的操作部位，为机械臂和内 窥镜臂提供支撑，和病人直接接触，需要无菌。
图像处理设备
这一部分内装有图像处理系统，在手术过程中由一名 无需在无菌区的人员操作。
突破性发展
2006 年 3 月，北京积水潭医院与北京航空航天大学合 作，利用小型模块化机器人，在北京和延安之间完成了 国内第一例长骨骨折髓内钉内固定远程遥操作手术，提 出并实现了基于窄带网络的远程规划理念，从而在一定 程度上降低了远程遥外科对网络配置的要求。
运送药品机器人
运送药品机器人可 代替护士送饭、送病 例和化验单等，较为 著名的有美国TRC公 司的Help Mate机器 人。
摄影机器人
摄影机器人
在微创手术(即“锁孔手术”)中，摄 影机器人 FreeHand 可以让外科医生运 用头和脚来控制腹腔镜相机。这意味着 他们可以腾出手来做手术。
前列腺诊疗机器人
前列腺诊疗机器人
根据设计，Probot机器人可以让外 科医生准确地切除肥大的前列腺，将对患 者造成的伤痛降至最小程度。外科医生只 需指定要切除的前列腺部分，无需进一步 干预，机器人即可自动将其切除。
移动病人机器人
移动病人机器人 主要帮助护士移动 或运送瘫痪、或行 动不便的病人，如 英国的PAM机器 人。
临床医疗用机器人
临床医疗用机器人包 括外科手术机器人和诊 断与治疗机器人，可以 进行精确的外科手术或 诊断，如日本的 WAPRU-4胸部肿瘤诊断 机器人；美国的 “达〃芬奇系统”，在 医生操纵下，可以精确 完成心脏瓣膜修复手术 和癌变组织切除手术。
突破性发展
1985 年，出现了基于工业机器人平台的外科机器 人。美国的Kwoh YS等采用Puma560工业机器人 完成了脑组织活检中探针的导向定位。 1987年，美国ISS公司推出了NeumMate机器人 系统，采用机械臂和立体定位架来完成神经外科 立体定向手术中的导向定位 1989年，英国的皇家学院机器人技术中心利用 改进的6自由度Puma机器人，开展了前列腺切 除术，大大缩短了手术操作时间。
机器人在实施手术
主治医生与患者
我国自主研发出首台医疗机器人
2010年我国第一台完全自主知识产权的医疗机器 人“骨科导航机器人 ”获得了国家医疗器械注册许 可证，今年已应用于临床治疗。这台机器人1米高， 上面有两只可移动的机械臂。大夫将导针和空心 钉安在机械臂上，机械臂会根据电脑指令自动调 整好位置和角度。大夫需要做的仅仅是，在手术 前根据一张患者患处的电子三维图做好规划。我 国每年都有病患者因为股骨颈手术失败，导致股 骨头坏死而瘫痪或死亡。如今，使用骨科导航机 器人，手术中拍X光片的平均次数为14.9次，比传 统方法少了40次以上，而且植入精度在1.5毫米以 内，一次成功率100%。
吞服式机器人
吞服式机器人
患者可将一块块的ARES 机器人(即“可重 构装配腔内手术系统”)吞入腹中，或由医生通 过自然开口将其一块块插入人体，接着，它们 会在体内自行组装。这样一来，外科医生在少 切口或根本不用切口的情况下也能对患者进行 手术。患者要吞服15块不同的机器人组件，后 者进入体内受损部位。一旦到达指定位置，机 器人组件就会组装成一个能够实施手术的较大 工具。
结肠诊疗机器人
结肠诊疗机器人
Endotics结肠诊疗机器人利用钳子和 扩充器自行拉动在肠道内移动，而不需要 像常规结肠镜那样由医生将其推入患者体 内。Endotics机器人对肠壁施加的压力更 小，从而减轻了患者的不适感。机器人的 移动方式是受尺蠖毛虫的启发。
采血机器人
采血机器人
顾名思义，采血机器人Bloodbot用于采 集血样，由英国伦敦大学帝国学院的研究人 员亚历克斯〃奇瓦诺维奇 (AlexZivanovic)和 布赖恩〃戴维斯(BrianDavies)开发。2009年 12月23日，伦敦亨特里恩博物馆 (Hunterian Museum)将公开展出Bloodbot及其它机器人。
Da Vinci机器人
2000年1月9日，美国Intuitive Surgical公司成功开 发出Da Vinci(达· 芬奇)外科手术机器人系统，它是目前 为数不多的商品化的使用技术之一。达芬奇外科手术 系统是一种高级机器人平台（简称达芬奇机器人）， 其设计的理念是通过使用微创的方法，实施复杂的外 科手术。达芬奇外科手术系统包括一个外科医生控制 台 、多功能手术床、各种手术器械和图像处理设备。 手术医生在控制台上通过主手(复制医生的运动)操作机 器人动作，通过脚踏板来控制高质量的视觉系统。多 功能手术床包括2个机器人手臂和一个内窥镜挟持手 臂．为避免损伤患者微细组织和神经，内窥镜手臂在 手术切口1cm 上回转。临床手术中，达芬奇机器人以 应用于实施胸腺切除术、肺大泡结扎术、膈疝修补术、 食管裂孔疝修补术、肺叶切除术等20余台手术