医疗机器人系统的研究和发展

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医疗机器人技术的现状和未来发展趋势

医疗机器人技术的现状和未来发展趋势

医疗机器人技术的现状和未来发展趋势医疗机器人是一种智能化的机器人,它可以在医疗领域进行多种任务,包括手术操作、康复治疗、病房监测等等。

医疗机器人技术可以提高医疗效率,减少医疗事故,改善医疗病人体验,因此备受人们关注。

本文将从现状和未来发展趋势两个方面来讨论医疗机器人技术。

一、医疗机器人技术的现状1.手术机器人手术机器人是医疗机器人技术中最成熟的一种。

它是由医生穿戴控制器,通过手柄和脚踏板控制机器人手术操作,可以提高手术的精度和安全性。

目前市场上的手术机器人主要是Intuitive Surgical公司的Da Vinci手术机器人,它已经在全球范围内被广泛使用。

但是,手术机器人的高昂价格和操作技能的要求,一定程度上限制了它的使用范围。

2.康复机器人康复机器人是另外一种医疗机器人技术。

它可以通过电力、气压、机械等方式,帮助病人完成训练和康复治疗。

康复机器人的应用非常广泛,从脑卒中、多发性硬化症到脊髓损伤,它都有很好的效果。

因为它可以根据病人的不同情况制定不同的训练计划和设备参数,所以康复机器人的效率和安全性都非常高。

3.护理机器人护理机器人是可以帮助病人完成基础护理的机器人,如洗澡、擦拭、烧水等。

护理机器人可以减轻护士的工作量,提高护理效率。

目前护理机器人的性能尚未完全发挥,但是它在未来有很大的潜力,可以逐渐替代一些重复性强的护理工作。

二、医疗机器人技术的未来发展趋势1.智能化和自主化未来的医疗机器人技术将越来越智能化和自主化。

智能化可以使机器人更好地理解和执行医生的指令,服从病人的需求。

自主化则可以使机器人更加独立地完成某些任务,如自动巡视病房、自动服药等。

2.多样化和灵活性未来的医疗机器人技术将越来越多样化和灵活性。

不同的病人和不同的医疗任务需要不同的机器人来完成。

医疗机器人制造商需要根据医院的需求,设计出不同种类和型号的机器人,以满足医院的需要。

3.互联网和信息化未来的医疗机器人技术将与互联网和信息化更加结合。

医疗机器人的现状与未来发展趋势

医疗机器人的现状与未来发展趋势

医疗机器人的现状与未来发展趋势近年来,随着科技的快速发展,医疗机器人在医疗行业中扮演着越来越重要的角色。

医疗机器人拥有独特的优势,能够帮助医生进行手术、进行精准的诊断和治疗,有效提高医疗效率,减少患者的痛苦和风险。

本文将从医疗机器人的现状与应用、技术挑战以及未来发展趋势等方面进行探讨。

医疗机器人的现状与应用医疗机器人的应用范围非常广泛,涉及到手术机器人、辅助机器人、康复机器人等多个领域。

目前,手术机器人已经在世界范围内得到广泛使用。

手术机器人能够通过图像处理和操纵机械手臂实现精确操作,提高手术的成功率和准确性。

辅助机器人可以帮助医生进行诊断和治疗,比如智能导航系统可以为医生提供实时的导航和手术过程的监控,提高手术质量和安全性。

康复机器人则可以帮助患者进行康复训练,提高康复效果。

这些机器人在手术过程中和日常医疗中发挥着重要的作用。

技术挑战尽管医疗机器人的应用已经取得一定的成果,但是仍然存在一些技术挑战。

首先,医疗机器人需要高精度的定位和操作,这对机器人的精确度和感知能力提出了更高的要求。

其次,医疗机器人需要处理复杂的图像和信号,对图像处理和模式识别等技术提出了挑战。

此外,医疗机器人的机械结构和控制系统也需要不断创新和改进,以适应不同的医疗需求和场景。

未来发展趋势随着人工智能和机器学习等技术的不断发展,医疗机器人将有更广阔的应用前景。

首先,机器学习算法的应用将使医疗机器人能够更好地理解患者病情,并根据病情自主调整治疗策略。

其次,虚拟现实和增强现实技术的发展将使医疗机器人的操作更加直观和精确。

患者可以通过戴上虚拟现实设备与机器人进行交互,感受到真实的手术场景,提高手术效果和患者体验。

此外, 3D 打印技术的进步将使医疗机器人更加灵活和多功能,为医生提供更多的解决方案。

综上所述,医疗机器人在医疗行业中的地位和作用越来越重要。

医疗机器人的应用范围广泛,包括手术机器人、辅助机器人、康复机器人等多个领域。

然而,仍然存在很多技术挑战需要克服。

医疗机器人技术的发展与挑战

医疗机器人技术的发展与挑战

医疗机器人技术的发展与挑战引言随着科技的不断进步,医疗领域也日新月异地迎来了新的变革。

其中,医疗机器人技术的发展应用逐渐成为医疗界的热门话题。

本文将重点探讨医疗机器人技术的发展与挑战,并围绕其专业性对其进行分类和章节划分。

1. 医疗机器人技术的发展历程医疗机器人技术起源于20世纪60年代的外科手术机器人。

随着计算机技术和机器人技术的迅猛发展,医疗机器人逐渐得到突破和应用。

近年来,随着人工智能的崛起,医疗机器人技术得到了进一步的推动和突破。

现如今,医疗机器人技术已广泛应用于微创手术、康复护理、药物管理等多个领域。

2. 医疗机器人技术的应用与分类2.1 微创手术机器人微创手术机器人是医疗机器人技术中一个重要的研究方向。

它克服了传统手术的缺点,可以实现更精确的操作,更小的创伤和更快的康复。

例如,达芬奇手术机器人已经在肿瘤切除、心脏手术等多个领域得到了广泛应用。

2.2 康复护理机器人康复护理机器人是一种针对患者的日常护理和康复训练的机器人系统。

它通过智能算法和传感器技术,可以提供定制化的康复方案,并实时监测患者的康复情况。

这些机器人可以帮助患者进行步态训练、肌肉恢复等康复活动,提高患者的生活质量。

2.3 药物管理机器人药物管理机器人是针对医疗行业中的药物管理流程进行优化的机器人系统。

它可以准确地发放药物,避免人为错误和交叉感染,提高医疗安全性。

药物管理机器人可以用在医院和药房中,大大提高药物管理的效率和准确性。

3. 医疗机器人技术的挑战与问题3.1 安全和可靠性医疗机器人在应用过程中面临着安全和可靠性的挑战。

机器人系统的故障可能导致手术失败或患者伤害。

因此,确保机器人系统的安全性和可靠性非常重要。

3.2 操作困难和误差临床人员对医疗机器人的操作和控制需要一定的训练和技术支持。

机器人操作的困难和误差可能会影响手术的效果和患者的安全。

因此,相关的培训和技术支持非常关键。

3.3 法律和道德问题医疗机器人技术的推广和应用也带来了一系列的法律和道德问题。

医疗机器人技术的发展及应用前景

医疗机器人技术的发展及应用前景

医疗机器人技术的发展及应用前景随着人口老龄化和医疗需求的不断增加,医疗机器人技术正逐渐被广泛应用于医疗领域。

从手术机器人到陪护机器人,医疗机器人技术的发展不断推进,为人们的健康保障提供了更多的选择。

一、医疗机器人技术的发展历程医疗机器人技术的发展可以追溯到20世纪80年代,最初主要应用于手术领域。

2000年,美国食品和药品管理局首次批准了达芬奇手术机器人的上市销售,这标志着手术机器人的时代正式开启。

随着医疗机器人技术的不断发展,其领域也逐渐扩大到了更多的医疗应用上。

例如,智能床、护理机器人等。

此外,医疗机器人也可以协助医生进行疾病诊断、为患者提供康复和康护服务等。

二、医疗机器人技术的应用1. 手术机器人手术机器人作为医疗机器人技术的最早应用之一,已经在世界各地普及。

手术机器人正不断发展,许多机器人已经可以通过微创手术的方式操作,使患者的恢复时间更短。

2. 物流机器人医疗物流机器人的应用,可以将医院中物资的分拣、存储和输送等流程自动化,提高医疗服务效率。

例如,医疗物流机器人可以为医生输送药品、手术工具、病历等,同时提供准确的库存管理和物资跟踪功能。

3. 护理机器人护理机器人也是一种常用的医疗机器人,它可以协助护士进行床位清洁、测量体温、观测特定病情等任务,让护士能够腾出更多的时间关注患者的需求。

4. 康复机器人康复机器人也是一种常用的医疗机器人。

它可以为受伤或残疾的患者提供帮助,例如帮助肢体康复、拐杖辅助等。

康复机器人可以在控制方面提供不同水平的技术辅助,帮助患者恢复行动能力。

三、医疗机器人技术的前景医疗机器人技术的发展前景非常广阔。

首先,由于人口老龄化的加剧,患者数量的增加将要求医疗系统提供更多的服务和更高的效率,医疗机器人可以解决这些问题。

其次,医疗机器人技术的应用将改善医护人员的工作条件。

例如,通过将药物、病历等自动化处理,护士和医生可以将更多的时间花在对患者的关爱上。

最后,医疗机器人技术将推动医疗行业向更智能化、便捷化方向发展。

医疗机器人的应用现状与未来发展趋势

医疗机器人的应用现状与未来发展趋势

医疗机器人的应用现状与未来发展趋势随着科技的不断进步,人们对于机器人的运用正变得越来越广泛。

而在医疗领域,机器人的应用也越来越受到青睐。

医疗机器人能够帮助医生进行手术、病历记录等一系列操作,并能够精准度高、速度快、效率高。

本文将探讨医疗机器人的应用现状以及未来发展趋势。

一、医疗机器人的应用现状如今,医疗机器人在手术领域中应用较为广泛。

手术机器人采用了“远程手术”技术。

这是一种允许医生进行远程手术的技术。

在手术机器人到达患者身边之前,医生需要通过远程控制手术机器人来进行手术。

这种技术对于医生和患者都是非常有益的,因为这种远程技术通常可以使医生更好地进行手术,这同时也可以为患者带来更好的手术体验。

除了在手术领域外,医疗机器人还可以在康复和护理领域中运用。

康复机器人可以帮助病人进行物理治疗,这有利于提高病人的生活质量和恢复速度。

在护理方面,机器人可以帮助老年人进行一些日常活动,如搭配智能家居系统,可以开关电灯、智能马桶等。

有些老年人由于自身疾病的原因,会有一些活动上的不便,医疗机器人的运用就可以解决这些难题。

二、医疗机器人的未来发展在未来,医疗机器人的应用将会越来越广泛。

随着技术的不断进步,医疗机器人的功能将越来越强大。

相信在不久的将来,医疗机器人也将开始扮演起诊断医生的角色。

未来的医疗机器人将会使用深度学习技术,并且会搭载大量“医学教材”。

这些机器人将可以处理大量的医学数据,寻找患病的根源,从而提出一种对于患者最为贴合的方案。

除了在临床诊断方面,未来的医疗机器人还可以在药品研发、临床试验等方面发挥重要作用。

当疾病的分子机制被识别出来的时候,医疗机器人可以帮助科学家设计新的药物并进行临床试验。

这将加速新药研发的步伐,使生产和上市时间大大缩短。

在康复和护理领域方面,未来的医疗机器人将帮助人类进行更多的日常活动。

无论是老年人、残疾人还是普通人,都可以借助机器人来进行一些日常活动。

未来的机器人将会搭载更加智能的系统,能够更好地理解人类的语言和行为,从而提高服务质量。

医疗机器人技术的创新与发展

医疗机器人技术的创新与发展

医疗机器人技术的创新与发展随着科技的不断进步,医疗机器人技术在医疗领域中扮演着越来越重要的角色。

这项技术的创新与发展已经推动了医疗行业的巨大变革,并为患者提供了更好的医疗服务。

本文将探讨医疗机器人技术的创新与发展,并探讨其在未来的潜力。

医疗机器人技术的创新带来了许多重要的改变。

首先,它提高了手术的准确性和安全性。

传统手术需要医生直接操作,而医疗机器人技术使得手术过程更加精确和可控。

通过使用机器人手术系统,医生可以实现微创手术,减少手术创伤和出血风险。

此外,机器人可以通过高清摄像系统提供更清晰的视野,帮助医生更好地进行手术。

其次,医疗机器人技术改善了医疗服务的效率。

传统医疗系统的繁琐流程和人为因素可能导致医疗过程的延迟和错误。

而机器人可以自动执行任务,减少了人为差错的可能性,并且能够在高强度和重复的工作中保持高效。

此外,医疗机器人可以提供实时数据分析和辅助决策,帮助医生更快地做出准确的诊断和治疗方案。

医疗机器人技术还为特定患者群体带来了福音。

例如,对于行动不便的患者或老年人,机器人可以提供日常生活的帮助,如搬运物品、给药、监测生命体征等。

此外,机器人还可以在康复过程中起到重要的作用。

通过结合虚拟现实和机器人技术,患者可以进行个性化的康复训练,促进恢复。

这为患者带来了更大的自主性和独立性,并提高了生活质量。

然而,医疗机器人技术的创新与发展也面临一些挑战。

首先,安全性是一个重要的考虑因素。

机器人的操作和功能可能对患者和医务人员产生潜在风险。

因此,设计和制造医疗机器人需要严格的标准和监管措施,以确保其安全性和可靠性。

此外,机器人技术的成本也是一个挑战。

高昂的设备成本和维护费用可能限制了医疗机器人技术的普及和应用。

然而,尽管面临一些挑战,医疗机器人技术在未来仍有巨大的潜力。

随着人工智能和机器学习的不断发展,机器人将能够更好地适应复杂的医疗环境,并提供更个性化的医疗服务。

例如,机器人可以通过深度学习算法识别和分析大量医学图像,帮助医生更准确地进行诊断。

医疗机器人的发展现状与未来趋势分析

医疗机器人的发展现状与未来趋势分析

医疗机器人的发展现状与未来趋势分析随着科技的迅速发展,医疗机器人作为一种新兴技术,正在逐渐得到广泛应用。

医疗机器人能够在手术、疾病诊断和康复治疗等方面发挥重要作用,为患者提供更加准确、高效和安全的医疗服务。

本文将对医疗机器人的发展现状进行分析,并展望其未来发展的趋势。

一、医疗机器人的发展现状目前,医疗机器人已经在许多国家和地区得到广泛应用。

在手术领域,机器人手术系统可以通过手术刀具的高精度运动,实现微创手术、精确操纵和减少手术风险。

例如,达芬奇手术机器人可以准确地操作,使得手术时间缩短,术后恢复时间更快。

在疾病诊断方面,医疗机器人能够通过智能算法和人工智能技术,分析医学影像和患者病历,辅助医生进行准确的诊断。

此外,机器人技术也可以应用于监护和护理领域,例如,智能护理机器人可以提供基本的护理服务,如测量体温、监测心率等。

二、医疗机器人的未来趋势1. 智能精准化:随着人工智能和机器学习技术的不断发展,未来的医疗机器人将变得更加智能化和精准化。

机器人可以通过学习和积累大量的医学数据和经验,提供更准确、个性化的医疗建议和治疗方案。

2. 人机协作:未来的医疗机器人将更加注重人机协作。

机器人将不再是简单的替代人力,而是与医生和患者进行密切合作。

机器人可以通过与医生的交流和互动,辅助医生进行手术操作或诊断,提高医疗效率和准确性。

3. 微创技术:随着医疗机器人的发展,微创技术也将得到更好的应用。

微创手术可以减少手术创伤,缩短患者的康复周期。

未来的医疗机器人将具备更小、更精确的工具,可以在狭小的器官空间内进行手术,提供更加安全和有效的治疗方式。

4. 联网和远程医疗:随着物联网和5G技术的广泛应用,医疗机器人也将实现联网和远程操作。

医生可以通过远程控制机器人,为远距离的患者进行手术或诊断。

这种方式不仅可以解决资源匮乏的问题,还可以为偏远地区的患者提供更便捷和高质量的医疗服务。

5. 个性化医疗:未来的医疗机器人将更注重个性化医疗。

医疗机器人手术系统的研究与应用论文

医疗机器人手术系统的研究与应用论文

医疗机器人手术系统的研究与应用论文引言医疗机器人手术系统是利用计算机、机器人和传感器等技术,实现医疗手术自动化的一种高科技设备,近年来被越来越广泛地应用于手术治疗、精准医疗、远程医疗等方面。

医疗机器人手术系统具有高度的精确性和稳定性,与传统手术相比,其在手术效率、手术精度等方面具有明显的优势。

本论文将重点探讨医疗机器人手术系统的研究与应用。

一、医疗机器人手术系统的研究1.机器人手术的历史机器人手术已有20多年的历史。

最初的机器人手术系统主要用于协助胸外科手术。

随着技术的不断发展,机器人手术已经广泛应用于神经外科、泌尿外科、胃肠外科和妇科等领域。

机器人手术改变了传统手术的模式,使医师在手术操作过程中可以直接观察患者的内部情况,为手术治疗提供了更加直观、精确的视角。

2.医疗机器人手术系统的组成医疗机器人手术系统一般由控制系统、机械臂、视觉系统、手术工具和配件等组成。

其中,控制系统是医疗机器人手术系统的核心,其通过计算机控制系统,实现机械臂的移动、手术工具的操作、视觉图像的采集等操作。

机械臂是医疗机器人手术系统的身体,机械臂的运动可以确保手术的准确性和安全性。

同时,视觉系统也是医疗机器人手术系统的重要组成部分,它可以提供手术区域的高清晰度影像,使医生可以更加准确地进行手术操作。

手术工具和配件是医疗机器人手术系统的操作工具,是医生进行手术操作必不可少的组成部分。

3.医疗机器人手术系统的优势与传统手术方法相比,医疗机器人手术系统具有更高的精确性和可控性。

医疗机器人手术系统可以通过观察患者的实时图像,确定手术的位置和深度,减少了手术误差,并使手术更加准确。

同时,医疗机器人手术系统具有更高的操作稳定性,可以通过机械臂有效减少手术过程中医生的手部抖动和疲劳,确保手术的效率和精确性。

此外,医疗机器人手术系统的手术创伤小、恢复快、出血量少,对患者的身体更加温和,更加适合微创手术。

二、医疗机器人手术系统的应用1.神经外科神经外科手术是对中枢神经系统和外周神经系统进行的手术治疗,对医生手术技术要求高。

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医疗机器人系统的研究和发展摘要:医疗机器人主要用于伤病员的救援、转运、手术和康复,是医疗卫生装备信息化、智能化的重要发展方向之一。

通过对手术机器人和康复机器人等医疗机器人的研究现状及进展介绍,表明医疗机器人在军用和民用上有着广泛的应用前景,是目前机器人领域的一个研究热点。

关键词:医疗机器人;伤病员;手术;康复一、引言从2 0世纪9 0年代起,国际先进机器人计划(IARP)已召开过多届医疗外科机器人研讨会,在发达国家已经出现医疗机器人市场化产品。

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、病人安全救援、无痛转运、康复护理、功能辅助及医院服务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。

医疗机器人在战创伤救治方面也有着良好的应用前景,受到外军的广泛重视。

美国国防部高等研究计划局(DARPA)为美国陆军未来战场伤病员救援和医疗设计了高度集成化、机器人化和智能化的医疗系统。

二、国内外研究现状近年来. 西方许多先进国家都进行专门立项投资. 积极开展医用机器人方面的研究/ 如美国国防部开展了Telepresence Surgery ( 临场感手术) 技术研究. 用于战场模拟0 手术培训和解剖教学,NASA已经在美国加州与意大利米兰之间进行了这方面的试验,欧共体技术专家Maurice在 IEEE SPECTRUM期刊中表示。

欧共体正在制定一项新的计划,其中将机器人辅助外科手术及虚拟医疗技术仿真作为重点研究发展计划之一。

日本也制定国家计划开展高技术医疗器械研究发展。

许多著名的国际会议,象IEEE Robotics and Automation,IEEE Eng,In Medicine and biology Society,IEEE System, Man and Cybernetics等都将医用机器人与计算机辅助外科单独列为一个专题,在欧洲、美国、日本等国多次召开国际会议;1996年,机器人工业协会将Eagleburger 最高荣誉奖授予了W.Barger和H.Paul博士,表彰他们在医用机器人技术临床研究方面的贡献 ) 。

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。

2.1 外科手术机器人研究现状瑞士洛桑大学研制出一种脑外科手术机器人,手术时患者的头部被固定在一个钢制框架内,医生通过CT观察病人颅内情况,并将有关的手术数据输入到控制机器人的计算机中。

计算机自动识别脑中的病灶,并规划出通往病灶的途径,根据医生的指令,完成病人头部的皮肤切开、在头盖骨上钻孔、刺穿脑膜等工作,微型仪器从 2毫米粗的导管中伸入到病变部位进行手术。

这台机器人系统能切除脑肿瘤、能用放射性光束杀死脑中的癌细胞,还能用导管破坏帕金森病患者脑中的有病细胞,从而制止病人的颤抖。

1986年,美国IBM 的Thomas J. Watson研究中心和加利福尼亚大学的研究人员开始合作开发一种创新的系统,以便进行髋骨整体置换手术。

在此基础上,1992年成立了Integrated Surgical Systems公司并推出了 ROBODOC机器人系统,它是在传统工业机器人技术基础上开发而成的,可以完成全髋骨替换,髋骨置换及修复和膝关节置换等手术,相应的,该公司还开发了ORTHODOC 图像处理系统, 根据 CT图片进行 3D建模和手术规划, 为手术提供所有需要的数据, 帮助医生完成监控和虚拟手术。

该系统已经通过美国食品与药品检验局(FDA)认证,在美国、欧洲、中东、亚洲等地得到应用。

在国内,由北京航空航天大学机器人研究所、清华大学计算机图形图像中心和海军总医院共同开发的遥操作远程医用机器人系统,该系统主要由影像获取传输、虚拟手术规划、智能机械臂,病人头部(病灶)固定装置等部分组成,可以完成确定手术靶点,重建三维病灶轮廓、引导定位器械、定向手术系统等多个复杂步骤,治疗脑部纵深病变无需开颅,这一手术突破了传统脑外科手术的定式,病人头上不必再戴厚重的金属框架以辅助定位,病人造成的创伤面比传统手术小得多%,定位也较传统手术精确。

2.2 医院服务机器人移动机器人也许是解决目前医院服务上一些缺陷的方法,完成一些沉重的和令人厌恶的工作,如抬起病人去厕所或为失禁病人更换床单等,一些医院服务机器人近年来得到发展,一般用来辅助护士完成食物、药品、医疗器械、病志等的传送和投递工作,如美国运输研究会(Transition Research Corporation,TRC)(现在叫HelpMate Robotics)研制的“Help M ate”机器人,可以 24小时的在医院里完成运送食物和药品的工作,与工厂所使用的自动输送车不同的是,这种机器人不是沿着固定的轨道网络行走,而是基于传感器和运动规划算法实现自主行走,适合于部分结构化的环境(Structured Environment),系统也能处理传感器噪声、误差和定位错误,发现并避开障碍物(如人等)。

这种机器人已在数家医院安装,一些医院报告说工作效率大大提高。

2.3 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前面提到的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系统在没股票和欧洲的应用也十分广泛。

三、一些先进的医疗机器人3.1爬行摄像胶囊按照设计,这个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,由意大利圣安娜高等学校的CRIM实验室开发。

3.2游动摄像胶囊这款摄像胶囊由微型螺旋桨驱动,也设计用于检查人体消化系统。

在被患者从里吞服下以后,它会“游动”检查医生所怀疑的区域。

3.3远程诊断如图所示,医生正通过RP-7医疗机器人向护士询问患者病情。

这款机器人与听诊器、耳镜和超声扫描仪相连接,还有一个相机和一个屏幕,使患者和远方的医生都能看到对方,从而使医生可以最大限度地像亲临现场一样进行诊疗。

3.4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。

它不仅有柔软、安全的外型,手臂和躯体上还有触觉感受器,使它能小心翼翼地抱起或搬动患者。

从长远来看,RI-MAN机器人能取代护工去照顾老人或体弱多病者。

3.5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。

3.6前列腺诊疗机器人根据设计,Robot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。

3.7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。

3.8.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。

四、研究热点与展望医疗外科机器人是一个多学科的交叉研究领域, 它涉及电子通讯技术、机器人的机构设计、机器人控制技术、计算机控制方法、计算机图像处理、计算机图形学、虚拟现实技术、医学和微创伤手术方法等等, 涉及面广,研究内容广泛, 因此医疗外科机器人系统的研究是一个具有相当难度的课题。

目前医疗外科机器人系统的研究主要集中在几个方面:(1)机器人机构研究: 研究新的机器人本体, 以拓宽机器人辅助外科的应用范围。

(2)机器人运动控制和路径规划研究: 使机器人的运动精度更高, 当运动路径的选取更加科学时, 系统整体的安全性就更好。

(3)虚拟现实技术和通讯技术在医疗外科机器人系统中的应用研究: 使虚拟临场手术系统更加实用化。

(4)临床应用研究: 任一医疗外科机器人系统, 在完成系统设计和实验室试验后均需要进行临床应用研究, 以确定系统对临床应用环境的适应性。

(5)系统集成研究: 在完成系统各组成部分的研制后, 通过系统集成研究将各部分有机组织起来, 使最终系统的性能获得最佳。

(6)操作界面研究: 以进一步提高医疗外科机器人系统对非工程技术的可操作性。

(7)仿射变换研究: 建立病人的某种图像信息与人体标准图谱的关系, 以较低的成本和较高的速度获得用于规划、导航和仿真系统的病人三维立体模型。

目前在国际上, 高新的机器人技术在医疗领域的应用正在形成一个新的产业。

我国政府有关部门已经开始关注这类医疗电子设备的研究与开发, 国内清华大学、北京航空航天大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学、南开大学、上海冶金所、上海光机所以及长春光机所等分别在仿生机械、医疗外科机器人、微机器人(Micro Robotics)和微电子机械结构(Micro Electro Mechanical Structure)等方面开展了初步的研究工作, 并正在积极与各大医院加强合作, 将研究成果向实用方向转化。

总的来看, 国内医用机器人系统的研究刚刚起步, 由北京航空航天大学和海军总医院联合研制的机器人辅助立体定向神经外科手术系统于 1997 年成功地应用于临床手术, 目前国内尚无其它医疗外科机器人系统用于临床手术的报道。

据调查, 医院迫切需要用于关节置换的辅助手术规划系统, 有的医院尽管已从西方发达国家进口了该类系统, 但进口软件的设计是针对外国患者体形的, 由于东西方人体形上的差异, 因此进口系统的应用也受到了限制。

近年来, 我国科学技术研究和应用在“七·五” 、“八·五” 和“863” 计划的推动下,取得了长足的进步, 在先进机器人关键技术的研究也取得了许多重大突破, 如冗余度机器人机构、多指灵巧手、传感器、局部自主控制以及全局行动规划等, 这些关键技术可以直接推动医疗外科机器人系统的研究和发展。

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