医疗机器人发展概况

学号

课程设计(论文)

题目

医疗机器人发展概况

课程名称

专业名称

学生姓名

指导教师

一研究现状

医疗机器人技术是集医学、生物力学、机械学、机械力学、材料学、计算机图形学、计算机视觉、数学分析、机器人等诸多学科为一体的新型交叉研究领域, 已经成为国际机器人领域的一个研究热点。目前,先进机器人技术在医疗外科手术规划模拟微损伤精确定位操作、无损伤诊断与检测、新型手术医学治疗方法等方面得到了广泛的应用,这不仅促进了传统医学的革命,也带动了新技术新理论的发展。

目前, 医疗机器人的研制主要集中在外科手术、康复和医院服务机器人系统等几个方面。其中机器人用于康复领域包括助残和老人看护等,研究领域主要包括康复机械手、智能轮椅,以及家庭和单位之间的交互设备及智能控制界面等。

二应用现状

目前,医疗机器人的实际应用主要集中在外科手术领域,机器人做手术十分精确,一个神经外科大夫的误差精度能达到2毫米,而机器人的精度可以很容易的达到微米级,在追求 MIS 的今天, 其好处是不言而喻的,因此得到了广泛的研究和应用, 目前已经商品化的产品包括TOBODOC、AESOP、ZEUS和Da vinci等系统, 在各种外科手术中得到了广泛的应用。如TOBODOC 辅助外科手术系统在德国、澳大利亚、西班牙、法国、英国、瑞士、中东、日本、韩国、印度等多个国家和地区都有应用,在日本大学和医院里就有7台。而在世界范围内有近 500 台AESOP 机器人在 MIS 中得到应用, 每年完成数万例手术 ZEUS 系统在美国和欧洲的应用也十分广泛。

经过十年来的努力医疗机器人已经在脑神经外科、心脏修复、胆囊摘除手术、人工关节置换、整形外科、泌尿科手术等方面得到了广泛的应用在提高手术效果和精度的同时也不断开创新的手术并向其它领域扩展。

三未来发展

医疗器械未来的最终方向一定是智能化，而医疗机器人则是医疗器械智能化前进的最终方向。据预测，2020年全球医疗器械市场将达到5140亿美元，

其中医疗机器人占医疗器械市场的比重将越来越大。我国医疗机器人目前仍处于研发或临床试验阶段，整体发展水平不高，还未实现医疗机器人产业规模化。有待持续发展。

随着技术的发展机器人将向医疗的各个领域渗透将涵盖包括外科手术、医院服务、助残、家庭看护和康复等的所有层面，开创临床医学的新天地。各种新型医用机器人机构、新型手术工具、医学图像采集和处理技术、远程信息传输技术、智能传感器、智能轮椅、智能康复设备及其它相关技术等仍是研究热点。此外用于人体可视化建模和仿真提供更好的了解人体生理组织和结构的生物机器人BioroboticsD 将得到更深入的发展。

目前生物机器人还没有确切的定义但一般认为应具有复杂感觉和智如行走、抓取、视觉、触觉等。值得注意的是随着微型机电技术的不断深入发展研究微小型机器人甚至纳米机器人已经不再是梦想并具有很好的发展前景。它可

以直接进入人体器官内部进行工作完成组织取样、疏通血管、药物放置细胞操作等普通医疗技术和手段无法完成的工作。

国外目前正在研制和开发体内自主行走式诊断治疗、体内微细手术、体内药物直接投放微形外科手术机器人这种机器人由医生用注射器将其推入人体内部，然后由该系统所携带的微生物传感器对人体组织进行检测，并把信号传送到，系统信息处理中心进行分析处理。当发现有病变组织时控制中心即发出信号由微型手术机器人对病变组织进行直接手术治疗和药物注射治疗。尽管这些工作才刚刚开始但已经取得了一些令人振奋的成果。

四结论

由于机器人在手术的准确性、可靠性和精确性上大大超过了外科医生机器人技术已经在医疗领域得到了长足的发展,并取得了很好的临床效果，但由于一些原因, 尤其是心理(医疗机器人被医生视为是竞争者,被一些患者视为危险事物)和其他一些非技术原因(比如许可证的发放等),仍有很长的路要走。但随着技术的进步和人们认识的转变,以及令人神往的医疗效果和巨大商业利益的驱使, 各种医疗机器人及其辅助医疗技术将得到更深入而广泛的研究和应用, 其前景将是非常广阔。

五参考文献

1.景扶苇, 王伯华. 医用手术机器人. 机器人技术与应用,2001

2.陈寅, 林良明等. 微机电系统在最小创伤外科手术中的应用. 医疗卫生装

备, 1999

3.张西正，侍才洪，李瑞欣等．医疗机器人的研究与进展．中国医学设备，

2009

4.郑海洋，马磊，张译寒等．医疗机器人的手术应用研究．装备制造技术

2013

5.侯小丽，马明所．医疗机器人的研究与进展．中国医疗器械信息，2010