全球手術(shù)機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀及前景

1、全球手術(shù)機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀及前景機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)是集多項(xiàng)現(xiàn)代高科技手段于一體的綜合體。主要用于心臟外科和前列腺切除術(shù)。外科醫(yī)生可以遠(yuǎn)離手術(shù)臺(tái)操縱機(jī)器進(jìn)行手術(shù)，完全不同于傳統(tǒng)的手術(shù)概念，在世界微創(chuàng)外科領(lǐng)域是當(dāng)之無(wú)愧的革命性外科手術(shù)工具。第一代手術(shù)機(jī)器人已經(jīng)用于世界各地的許多手術(shù)室中。這些機(jī)器人不是真正的自動(dòng)化機(jī)器人，它們不能自已進(jìn)行手術(shù)，但是它們向手術(shù)提供了有用的機(jī)械化幫助。這些機(jī)器仍然需要外科醫(yī)生來(lái)操作它們并對(duì)其輸入指令。這些手術(shù)機(jī)器人的控制方法是遠(yuǎn)程控制和語(yǔ)音啟動(dòng)。雖然說(shuō)手術(shù)機(jī)器人比人手有一些優(yōu)點(diǎn)，但是要用自動(dòng)化的機(jī)器人在沒(méi)有人參與的情況下對(duì)人體進(jìn)行手術(shù)，還有很長(zhǎng)的一段路要走。但是，隨著計(jì)算機(jī)能

2、力和人工智能的發(fā)展，在本世紀(jì)將會(huì)設(shè)計(jì)出一種機(jī)器人，可以找出人體中的異常，進(jìn)行分析并校正這些異常而不需要任何人指導(dǎo)。組成部件之所以將機(jī)器人引入醫(yī)療，是因?yàn)樵谖?chuàng)手術(shù)中，它們可以實(shí)現(xiàn)對(duì)外科儀器前所未有的精準(zhǔn)控制。目前為止，這些機(jī)器已經(jīng)用來(lái)定位內(nèi)窺鏡、進(jìn)行膽囊手術(shù)以及胃灼熱和胃食管反流的矯治。機(jī)器人手術(shù)領(lǐng)域的最終目標(biāo)是設(shè)計(jì)一種機(jī)器人，可以用來(lái)進(jìn)行不開(kāi)胸口的心臟手術(shù)。某制造商表示，僅在美國(guó)，機(jī)器人設(shè)備每年可以用于超過(guò)350萬(wàn)個(gè)醫(yī)療手術(shù)中。機(jī)器人。1、達(dá)芬奇手術(shù)系統(tǒng)2、ZEUS機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)3、AESOP機(jī)器人系統(tǒng)2000年7月11日，美國(guó)食品和藥物管理局（FDA）批準(zhǔn)了達(dá)芬奇手術(shù)系統(tǒng)，使其成為美國(guó)第一

3、個(gè)可在手術(shù)室使用的機(jī)器人系統(tǒng)。由IntuitiveSurgical公司開(kāi)發(fā)的達(dá)芬奇系統(tǒng)使用的技術(shù)使外科醫(yī)生可以到達(dá)肉眼看不到的外科手術(shù)點(diǎn)，這樣他們就可以比傳統(tǒng)的外科手術(shù)更精確地進(jìn)行工作。價(jià)值1百萬(wàn)美元的達(dá)芬奇系統(tǒng)由兩個(gè)主要部件組成：1、外科醫(yī)生控制臺(tái)：主刀醫(yī)生坐在控制臺(tái)中，位于手術(shù)室無(wú)菌區(qū)之外，使用雙手(通過(guò)操作兩個(gè)主控制器)及腳(通過(guò)腳踏板)來(lái)控制器械和一個(gè)三維高清內(nèi)窺鏡。正如在立體目鏡中看到的那樣，手術(shù)器械尖端與外科醫(yī)生的雙手同步運(yùn)動(dòng)。2、床旁機(jī)械臂系統(tǒng)：床旁機(jī)械臂系統(tǒng)(PatientCart)是外科手術(shù)機(jī)器人的操作部件，其主要功能是為器械臂和攝像臂提供支撐。助手醫(yī)生在無(wú)菌區(qū)內(nèi)的床旁機(jī)械臂

4、系統(tǒng)邊工作，負(fù)責(zé)更換器械和內(nèi)窺鏡，協(xié)助主刀醫(yī)生完成手術(shù)。為了確?；颊甙踩?，助手醫(yī)生比主刀醫(yī)生對(duì)于床旁機(jī)械臂系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)具有更高優(yōu)先控制權(quán)。3、成像系統(tǒng)：成像系統(tǒng)(VideoCart)內(nèi)裝有外科手術(shù)機(jī)器人的核心處理器以及圖象處理設(shè)備，在手術(shù)過(guò)程中位于無(wú)菌區(qū)外，可由巡回護(hù)士操作，并可放置各類(lèi)輔助手術(shù)設(shè)備。外科手術(shù)機(jī)器人的內(nèi)窺鏡為高分辨率三維(3D)鏡頭，對(duì)手術(shù)視野具有10倍以上的放大倍數(shù)，能為主刀醫(yī)生帶來(lái)患者體腔內(nèi)三維立體高清影像，使主刀醫(yī)生較普通腹腔鏡手術(shù)更能把握操作距離，更能辨認(rèn)解剖結(jié)構(gòu)，提升了手術(shù)精確度。操作方法外科醫(yī)生站在控制臺(tái)邊，離手術(shù)臺(tái)幾十厘米遠(yuǎn)，透過(guò)探視鏡向里看，來(lái)研究病人體內(nèi)的照相機(jī)

5、發(fā)送的3-D圖像。圖像顯示的是手術(shù)點(diǎn)以及兩個(gè)固定在上述兩根桿端點(diǎn)上的手術(shù)儀器。像操縱桿一樣的控制手柄，位于屏幕的正下方，外科醫(yī)生用來(lái)操作手術(shù)儀器。每次操縱桿移動(dòng)時(shí)，計(jì)算機(jī)就向儀器發(fā)送電子信號(hào)，儀器就和外科醫(yī)生的手同步移動(dòng)。另一個(gè)即將被FDA批準(zhǔn)的機(jī)器人系統(tǒng)是ZEUS系統(tǒng)，由ComputerMotion公司制作，在歐洲已經(jīng)可以使用。但是，無(wú)論是達(dá)芬奇系統(tǒng)還是ZEUS系統(tǒng)，用來(lái)進(jìn)行手術(shù)計(jì)劃的每一道程序都必須得到政府部門(mén)的批準(zhǔn)。價(jià)值75萬(wàn)美元的ZEUS系統(tǒng)與達(dá)芬奇的裝置類(lèi)似。它有一個(gè)計(jì)算機(jī)工作站、一個(gè)視頻顯示器和控制手柄，用于移動(dòng)手術(shù)臺(tái)上安裝的手術(shù)儀器。ZEUS系統(tǒng)目前在美國(guó)只被批準(zhǔn)用于醫(yī)療試驗(yàn)，而

6、德國(guó)醫(yī)生已經(jīng)使用此系統(tǒng)進(jìn)行了冠心病搭橋手術(shù)。ZEUS系統(tǒng)得到了自動(dòng)化內(nèi)窺鏡定位（AESOP）機(jī)器人系統(tǒng)的協(xié)助。由ComputerMotion公司于1994年發(fā)布的AESOP是FDA批準(zhǔn)使用的第一臺(tái)可以用于手術(shù)室協(xié)助手術(shù)的機(jī)器人。AESOP比達(dá)芬奇系統(tǒng)和ZEUS系統(tǒng)要簡(jiǎn)單得多。AESOP基本上只是一個(gè)機(jī)械臂，用于醫(yī)生定位內(nèi)窺鏡一種插入病人體內(nèi)的外科照相機(jī)。腳踏板或聲音軟件用于醫(yī)生定位照相機(jī)，這就讓醫(yī)生的手空出來(lái)繼續(xù)進(jìn)行手術(shù)。加拿大卡爾加利大學(xué)日前宣布，該校外科專(zhuān)家加內(nèi)特·薩瑟蘭德博士帶領(lǐng)的研究小組與研制航天飛機(jī)機(jī)械手的MDA公司合作，研制出名為“神經(jīng)臂”的外科手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)。有關(guān)專(zhuān)家認(rèn)

7、為，該系統(tǒng)將為外科手術(shù)帶來(lái)變革，從而使顯微手術(shù)產(chǎn)生革命性的突破。未來(lái)研究外科手術(shù)特別是神經(jīng)外科手術(shù)，受到人手準(zhǔn)確性的限制。發(fā)展于上世紀(jì)60年代的顯微外科技術(shù)，使外科醫(yī)生超越了人手精準(zhǔn)、靈活和持久的極限，而“神經(jīng)臂”系統(tǒng)則又極大地提高了外科手術(shù)的精準(zhǔn)率，使外科手術(shù)水平從器官級(jí)發(fā)展到細(xì)胞級(jí)。利用該系統(tǒng)，外科醫(yī)生可通過(guò)操縱計(jì)算機(jī)工作站，使“神經(jīng)臂”與核磁共振圖像儀協(xié)同作戰(zhàn)，從而在顯微尺度下使用器械從事微細(xì)手術(shù)。據(jù)研究人員介紹，“神經(jīng)臂”需要與具有強(qiáng)磁場(chǎng)的核磁共振成像儀一起運(yùn)行，它的開(kāi)發(fā)是由包括醫(yī)療、物理、電子、軟件、光學(xué)和機(jī)械工程師等的合作進(jìn)行的。項(xiàng)目啟動(dòng)時(shí)，MDA公司的工程人員與卡爾加里大學(xué)外科醫(yī)

8、生一起，確定了設(shè)計(jì)“神經(jīng)臂”機(jī)器人的技術(shù)需求。由于醫(yī)生和工程人員僅擅長(zhǎng)于各自的專(zhuān)業(yè)，難以溝通，把外科術(shù)語(yǔ)翻成技術(shù)詞匯面臨很大的挑戰(zhàn)。目前薩瑟蘭德博士的研究小組正與卡爾加里衛(wèi)生局、卡大醫(yī)療教育的教師合作開(kāi)展一個(gè)培訓(xùn)項(xiàng)目，對(duì)將使用“神經(jīng)臂”系統(tǒng)的外科醫(yī)生進(jìn)行培訓(xùn)。薩瑟蘭德博士表示，他們不僅要研制“神經(jīng)臂”機(jī)器人，還要為其設(shè)計(jì)一套醫(yī)療機(jī)器人教學(xué)大綱。他們希望這一新技術(shù)能夠在世界范圍得到應(yīng)用。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，他準(zhǔn)備更多地向?qū)W生和年輕專(zhuān)家宣傳該技術(shù)，因?yàn)樗麄兏瞥缧录夹g(shù)，也是臨床新技術(shù)應(yīng)用的中堅(jiān)力量。前景展望在現(xiàn)在的手術(shù)室，一般會(huì)有兩到三名外科醫(yī)生，一名麻醉師和幾名護(hù)士，即使是最簡(jiǎn)單的手術(shù)也需要這么多人

9、。大多數(shù)外科手術(shù)需要將近十來(lái)個(gè)人在手術(shù)室。手術(shù)機(jī)器人全部都是自動(dòng)化的，這會(huì)最大限度地減少操作人員。展望一下未來(lái)，外科手術(shù)可能只需要一名外科醫(yī)生、一名麻醉師以及一到兩名護(hù)士。在這個(gè)寬敞的手術(shù)室中，醫(yī)生坐在手術(shù)室內(nèi)或手術(shù)室外的計(jì)算機(jī)控制臺(tái)前，使用手術(shù)機(jī)器人來(lái)完成以前需要很多人才能完成的手術(shù)。使用計(jì)算機(jī)控制臺(tái)從稍遠(yuǎn)的地方進(jìn)行手術(shù)開(kāi)創(chuàng)了遠(yuǎn)程手術(shù)的概念，就是讓醫(yī)生從離病人很遠(yuǎn)的地方來(lái)進(jìn)行精密的手術(shù)。如果醫(yī)生不用站在病人的身旁進(jìn)行手術(shù)，而是在離病人幾十厘米遠(yuǎn)的計(jì)算機(jī)臺(tái)旁遠(yuǎn)程控制機(jī)器人手臂，那么下一步將是從離得更遠(yuǎn)的位置來(lái)進(jìn)行手術(shù)。如果可以使用計(jì)算機(jī)控制臺(tái)來(lái)實(shí)時(shí)移動(dòng)機(jī)器人手臂，則在加利福尼亞的醫(yī)生就可以對(duì)身

10、在紐約的病人進(jìn)行手術(shù)。遠(yuǎn)程手術(shù)的主要障礙就是醫(yī)生手的移動(dòng)和機(jī)器人手臂做出的反應(yīng)之間的時(shí)間延遲。當(dāng)前，醫(yī)生必須與病人同在一室，以便機(jī)器人系統(tǒng)可以根據(jù)醫(yī)生手的移動(dòng)快速做出反應(yīng)。手術(shù)室中人員的減少以及醫(yī)生可以遠(yuǎn)距離對(duì)病人進(jìn)行手術(shù)減少了醫(yī)療保健的費(fèi)用。除了成本效益高之外，機(jī)器人手術(shù)還有比傳統(tǒng)手術(shù)更優(yōu)越之處，包括更加精確以及減少病人創(chuàng)傷。例如，心臟搭橋手術(shù)現(xiàn)在需要在病人的胸口“切開(kāi)”一個(gè)30.48厘米長(zhǎng)的切口。而如果使用達(dá)芬奇或ZEUS系統(tǒng)，可能是在胸口處做三個(gè)切口來(lái)進(jìn)行心臟手術(shù)，每個(gè)切口直徑僅有1厘米。因?yàn)橥饪漆t(yī)生做手術(shù)時(shí)切口非常小，而不是沿著胸口向下的很長(zhǎng)的一個(gè)刀口，病人受的痛苦也會(huì)少一些、流血也會(huì)

11、減少，恢復(fù)的就快一些。機(jī)器人還使醫(yī)生在長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)小時(shí)的手術(shù)過(guò)程中節(jié)省了體力。外科醫(yī)生在如此長(zhǎng)的手術(shù)過(guò)程中會(huì)很疲憊，結(jié)果可能手會(huì)顫動(dòng)。即使最穩(wěn)定的人手也比不上手術(shù)機(jī)器人的手臂。達(dá)芬奇系統(tǒng)經(jīng)過(guò)程序設(shè)定可對(duì)手的顫動(dòng)這個(gè)缺點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)償，因此如果醫(yī)生的手顫動(dòng)，計(jì)算機(jī)會(huì)忽略此顫動(dòng)，使機(jī)械臂保持穩(wěn)定。達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人治療疾病的優(yōu)勢(shì)：一、達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人擁有三維影像技術(shù)，可以向術(shù)者提供高清晰的三維影像，突破了人眼的極限，并且能夠?qū)⑹中g(shù)部位放大10-15倍，使手術(shù)的效果更加精準(zhǔn)。二、達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人的機(jī)器手臂非常靈活，而且具有無(wú)法比擬的穩(wěn)定性及精確度，能夠完成各類(lèi)高難度的精細(xì)手術(shù)。三、達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人治療疾病創(chuàng)傷非

12、常小，不需要開(kāi)腹，手術(shù)創(chuàng)口僅在1厘米左右，大大減少了患者的失血量及術(shù)后疼痛，住院時(shí)間也明顯縮短，有利于術(shù)后的康復(fù)。近年來(lái)，機(jī)器人不僅用于工業(yè)領(lǐng)域，在醫(yī)療系統(tǒng)也已得到推廣應(yīng)用。如大名鼎鼎的手術(shù)機(jī)器人（SurgicalRobot）的問(wèn)世不過(guò)短短10年，但同樣取得重大進(jìn)展。目前，關(guān)于機(jī)器人在醫(yī)療界中的應(yīng)用的研究主要集中在外科手術(shù)機(jī)器人、康復(fù)機(jī)器人、護(hù)理機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人方面。其中，外科手術(shù)機(jī)器人是目前應(yīng)用范圍最廣且最具前景，其提供的強(qiáng)大功能克服了傳統(tǒng)外科手術(shù)中精確度差、手術(shù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、醫(yī)生疲勞、和缺乏三維精度視野等問(wèn)題實(shí)際上，手術(shù)機(jī)器人是一組器械的組合裝置。它通常由一個(gè)內(nèi)窺鏡（探頭）、刀剪等手術(shù)器械、

13、微型攝像頭和操縱桿等器件組裝而成。據(jù)國(guó)外廠(chǎng)商介紹，目前使用中的手術(shù)機(jī)器人的工作原理是通過(guò)無(wú)線(xiàn)操作進(jìn)行的外科手術(shù)，即醫(yī)生坐在電腦顯示屏前，通過(guò)顯示屏和內(nèi)窺鏡仔細(xì)觀(guān)察病人體內(nèi)的病灶情況，然后通過(guò)機(jī)器人手中的手術(shù)刀將病灶精確切除（或修復(fù)）。這種被國(guó)外科學(xué)家命名為MIS的系統(tǒng)是設(shè)計(jì)一切手術(shù)機(jī)器人的基礎(chǔ)。以目前各國(guó)醫(yī)院使用中的達(dá)·芬奇手術(shù)機(jī)器人為例，只要在病人皮膚表面開(kāi)一個(gè)極小的口子，將探頭塞進(jìn)體內(nèi)，即可觀(guān)察到病人病灶所在位置，然后再用機(jī)器人手中的手術(shù)刀將其切除。DaVinciSi手術(shù)機(jī)器人手術(shù)此外，手術(shù)機(jī)器人還可做器官修補(bǔ)、血管吻合或骨磨削等需要十分精細(xì)的手術(shù)。近年來(lái)，手術(shù)機(jī)器人被用于做包括

14、基因移植、神經(jīng)手術(shù)和遠(yuǎn)程手術(shù)等在內(nèi)的各種重要手術(shù)，從而大大提高了危重病人的存活率。那么，這么厲害的手術(shù)機(jī)器人發(fā)展情況如何？有哪些研發(fā)公司？又有哪些細(xì)分領(lǐng)域？國(guó)內(nèi)情況如何？未來(lái)將如何發(fā)展？別急，聽(tīng)我慢慢道來(lái)。新興力量今年3月初，谷歌最新發(fā)布的一則通告顯示，公司已同醫(yī)療器械公司強(qiáng)生達(dá)成合作協(xié)議，將共同研發(fā)一款機(jī)器人平臺(tái)，來(lái)幫助醫(yī)生們進(jìn)行外科手術(shù)。據(jù)悉，這款機(jī)器人手術(shù)平臺(tái)將有助于外科微創(chuàng)手術(shù)技術(shù)的的進(jìn)步，解決病人諸如修疤、疼痛、恢復(fù)期漫長(zhǎng)等方面的問(wèn)題。谷歌將為這款機(jī)器人平臺(tái)注入視覺(jué)系統(tǒng)和圖像分析軟件，能為外科醫(yī)生提供更好的視覺(jué)空間，并幫助其獲取其他相關(guān)信息。到了5月中旬的時(shí)候，博實(shí)股份公告，公司擬投

15、資1億元，設(shè)立全資子公司博實(shí)高端醫(yī)療裝備有限公司，同時(shí)擬通過(guò)博實(shí)股份或子公司投資微創(chuàng)外科手術(shù)機(jī)器人及智能器械項(xiàng)目。2015年7月31日的時(shí)候，東京工業(yè)大學(xué)和東京醫(yī)科齒科大學(xué)創(chuàng)立的RIVERFIELD公司宣布，內(nèi)窺鏡手術(shù)輔助機(jī)器人“EMARO：EndoscopeMAnipulatorRObot”將于2015年8月上市。EMARO是主刀醫(yī)生可通過(guò)頭部動(dòng)作自己來(lái)操作內(nèi)窺鏡的系統(tǒng)，無(wú)需助手（把持內(nèi)窺鏡的醫(yī)生）的幫助。東京醫(yī)科齒科大學(xué)生體材料工學(xué)研究所教授川嶋健嗣和東京工業(yè)大學(xué)精密工學(xué)研究所副教授只野耕太郎等人，從著手研究到EMARO上市足足用了約10年時(shí)間。其作為手術(shù)輔助機(jī)器人，首次采用了氣壓驅(qū)動(dòng)方式

16、。用自主的氣壓控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了靈活的動(dòng)作，在工作中“即使接觸到人，也可以躲開(kāi)其作用力”（只野）等，可保證高安全性。與馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的現(xiàn)有內(nèi)窺鏡夾持機(jī)器人相比，整個(gè)系統(tǒng)更加輕量小巧也是一大特點(diǎn)。該系統(tǒng)平時(shí)由主刀醫(yī)生由頭部的陀螺儀傳感器來(lái)操作，發(fā)生緊急情況時(shí)，還可以手動(dòng)操作?？衫脵C(jī)體上附帶的控制面板的按鈕來(lái)操作。它誕生的背景是，近年為取代對(duì)患者造成很大負(fù)擔(dān)的開(kāi)腹手術(shù)，使用內(nèi)窺鏡的低創(chuàng)手術(shù)日益普及，就是以“切個(gè)1日元硬幣的口就可完成全部手術(shù)”（東京醫(yī)科齒科大學(xué)理事兼副校長(zhǎng)森田育男）為目標(biāo)的療法。其典型代表是從在患者腹部切開(kāi)的小口插入鉗子和內(nèi)窺鏡、切除癌癥等的腹腔鏡手術(shù)。作為手術(shù)輔助機(jī)器人代名詞的美國(guó)直覺(jué)

17、外科公司的“達(dá)芬奇系統(tǒng)（daVinciSurgicalSystem）”也是輔助內(nèi)窺鏡手術(shù)的系統(tǒng)。TiRobot骨科手術(shù)機(jī)器人雖然內(nèi)窺鏡手術(shù)日益普及，但內(nèi)窺鏡手術(shù)所需要的“助手難以保證”。尤其，在中小型醫(yī)院，助手不足據(jù)說(shuō)是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題。EMARO的問(wèn)世就是為了解決這一問(wèn)題。據(jù)稱(chēng)，RIVERFIELD的機(jī)器人鉗子系統(tǒng)已在作動(dòng)物和模擬內(nèi)臟器官的實(shí)驗(yàn)，正在開(kāi)發(fā)第7號(hào)產(chǎn)品。預(yù)定2019年上市。最初考慮用于跟達(dá)芬奇系統(tǒng)一樣的疾病和手術(shù)，原口充滿(mǎn)信心地表示“還要推廣到達(dá)芬奇系統(tǒng)無(wú)法應(yīng)對(duì)的領(lǐng)域”。超越達(dá)芬奇系統(tǒng)的日本產(chǎn)機(jī)器人誕生了。EMARO將成為第一塊試金石。2015年11月，專(zhuān)注于跨境醫(yī)療投資的基金匯橋

18、資本集團(tuán)（“AllyBridgeGroup”）宣布，將以可轉(zhuǎn)債及認(rèn)股權(quán)證的形式對(duì)法國(guó)公司MedtechSA投資1500萬(wàn)美元。Medtech是一家創(chuàng)新的手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商，目前在泛歐證券交易所掛牌。MedtechSA成立于2002年，總部設(shè)在法國(guó)南部蒙彼利埃，是一家全球領(lǐng)先的手術(shù)輔助機(jī)器人系統(tǒng)研發(fā)商。公司的旗艦產(chǎn)品ROSA腦部機(jī)器人已經(jīng)獲得歐洲、美國(guó)、中國(guó)、加拿大和澳大利亞的批準(zhǔn)。2014年7月，ROSA脊柱機(jī)器人也已獲得CEmark認(rèn)證，預(yù)計(jì)很快將會(huì)獲得美國(guó)FDA的批準(zhǔn)。目前公司在全球范圍內(nèi)已安裝51個(gè)手術(shù)系統(tǒng)，分布在全球各大頂級(jí)的神經(jīng)外科中心，包括克利夫蘭診所和馬薩諸塞州總醫(yī)院。目前，4

19、家中國(guó)頂級(jí)的神經(jīng)外科醫(yī)院也已安裝ROSA機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)2013年，公司被全球增長(zhǎng)咨詢(xún)公司Frost&Sullivan評(píng)為神經(jīng)外科機(jī)器人類(lèi)別的“歐洲年度企業(yè)”隨著機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，醫(yī)療機(jī)器人的發(fā)展已經(jīng)受到了全球高度關(guān)注，美國(guó)已經(jīng)把手術(shù)治療機(jī)器、假肢機(jī)器人、康復(fù)機(jī)器人、心理康復(fù)輔助機(jī)器人、個(gè)人護(hù)理機(jī)器人、智能健康監(jiān)控系統(tǒng)定為未來(lái)發(fā)展的六大研究方向。歐洲計(jì)劃將建立“RoboticsforHealth-care”網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)醫(yī)療機(jī)器人在歐洲的發(fā)展和應(yīng)用。一切事物的發(fā)展都有其源頭，在進(jìn)一步探索手術(shù)機(jī)器人之前，我們先來(lái)了解一下手術(shù)機(jī)器人從伊索到達(dá)芬奇的這段發(fā)展歷程。全球研發(fā)情況據(jù)WinterGr

20、eenResearch報(bào)告，手術(shù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模在2014年為32億美元，報(bào)告表示目前北美市場(chǎng)目前為最大市場(chǎng)，而由于政府醫(yī)療投入加大，醫(yī)療系統(tǒng)重組和人們對(duì)微創(chuàng)手術(shù)意識(shí)加強(qiáng)，未來(lái)市場(chǎng)重心將逐漸往亞洲市場(chǎng)轉(zhuǎn)移。并且，伴隨著下一代設(shè)備、系統(tǒng)和器械的發(fā)布，手術(shù)機(jī)器人將從目前的大型開(kāi)放手術(shù)，覆蓋到身體中的微小部分。預(yù)計(jì)2021年將達(dá)到200億美元。近20年來(lái)，伴隨著技術(shù)的突破和醫(yī)療水平的前進(jìn)，手術(shù)機(jī)器人已完成了三次升級(jí)，從單臂機(jī)器人伊索到三臂機(jī)器人宙斯，直至最先進(jìn)的四臂機(jī)器人達(dá)芬奇。達(dá)芬奇系統(tǒng)由美國(guó)IntuitiveSurgical（ISRG）公司開(kāi)發(fā)和制造，1999年獲得歐洲CE市場(chǎng)認(rèn)，次年被FDA正式

21、批準(zhǔn)投入使用。此手術(shù)系統(tǒng)最初主要用于泌尿外科的微創(chuàng)手術(shù)，例如前列腺切除手術(shù)，現(xiàn)在被越來(lái)越多地應(yīng)用于心外科，婦科以及小兒外科等外科微創(chuàng)手術(shù)。根據(jù)IFR發(fā)布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2013年全球外科手術(shù)輔助機(jī)器人總銷(xiāo)售額達(dá)14.95億美元，其中達(dá)芬奇機(jī)器人全球銷(xiāo)售額達(dá)6.33億美元，占比42.43%。截至2014年底，全球共裝機(jī)達(dá)芬奇機(jī)器人3266臺(tái)，其中美國(guó)2223臺(tái)，歐洲549臺(tái)，亞洲350臺(tái)，我國(guó)內(nèi)地共29臺(tái)，其中9臺(tái)在北京。手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)開(kāi)發(fā)者除了美國(guó)IntuitiveSurgical公司外，還有剛剛進(jìn)入手術(shù)機(jī)器人的老牌醫(yī)療公司Stryker。Stryker公司是全球骨科356億美元市場(chǎng)中最大的公司之

22、一，自從HomerStryker醫(yī)生于1941年研制并生產(chǎn)第一臺(tái)產(chǎn)品至今，已擁有30家現(xiàn)代化工廠(chǎng)。公司產(chǎn)品涉及關(guān)節(jié)臵換、創(chuàng)傷、顱面、脊柱、手術(shù)設(shè)備、神經(jīng)外科、耳鼻喉、介入性疼痛管理、微創(chuàng)手術(shù)、導(dǎo)航手術(shù)、智能化手術(shù)室及網(wǎng)絡(luò)通訊、生物科技、醫(yī)用床、急救推床等。由于業(yè)績(jī)良好，史賽克公司分別被美國(guó)著名的財(cái)富雜志及BusinessWeek評(píng)為財(cái)富500強(qiáng)公司及全美50大醫(yī)療公司之一。2014年，公司營(yíng)業(yè)收入96.75億美元，同比增加7.25%；營(yíng)業(yè)利潤(rùn)22.26億元，同比增加5.50%。此外，公司研發(fā)投入穩(wěn)步增加，占營(yíng)業(yè)收入比重保持5%-6%。2013年，Stryker以16.5億美元收購(gòu)Mako外科治

23、療公司及其相關(guān)核心技術(shù)。Mako總部位于佛羅里達(dá)州，其主打產(chǎn)品包括Makoplasty全髖關(guān)節(jié)臵換系統(tǒng)等。MAKOplasty由具有高精確性的RIO機(jī)械臂系統(tǒng)和創(chuàng)新性的髖膝關(guān)節(jié)假體系統(tǒng)組成，二者突破了傳統(tǒng)工具的限制，用微創(chuàng)的手術(shù)方式，精確植入假體，恢復(fù)自然的髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)。MAKOplasty膝關(guān)節(jié)系統(tǒng)針對(duì)早到中期膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎患者，可進(jìn)行單間室或多間室的假體臵換。允許醫(yī)生術(shù)中實(shí)時(shí)調(diào)整膝關(guān)節(jié)力線(xiàn)和軟組織平衡。并通過(guò)微創(chuàng)的手術(shù)方式保留更多骨質(zhì)和組織，病人恢復(fù)更快。MAKOplasty髖關(guān)節(jié)臵換手術(shù)可以通過(guò)機(jī)械臂精確限定關(guān)節(jié)銼進(jìn)入的深度并指導(dǎo)方向和角度，從而達(dá)到手術(shù)更加精確和安全的目的。另外，國(guó)

24、際上一些公司已經(jīng)開(kāi)始把注意力集中在眼科、神經(jīng)外科、骨科這些達(dá)芬奇系統(tǒng)還未占領(lǐng)的領(lǐng)域，例如CUREXOTechnology的ROBODOC外科手術(shù)系統(tǒng)、英國(guó)Acrobot公司的外科醫(yī)療手術(shù)系統(tǒng)等。以上提到的手術(shù)機(jī)器人由于專(zhuān)攻市場(chǎng)小、設(shè)備昂貴等缺陷使他們未能在市場(chǎng)上受到特別關(guān)注，但也都是手術(shù)機(jī)器人商品化的成功案例。國(guó)內(nèi)研發(fā)情況由于目前外科手術(shù)機(jī)器人生產(chǎn)商的技術(shù)和市場(chǎng)壟斷，使得手術(shù)機(jī)器人的購(gòu)置費(fèi)用高、手術(shù)成本高、維護(hù)費(fèi)用高。這就直接導(dǎo)致我國(guó)醫(yī)院手術(shù)機(jī)器人的普及率遠(yuǎn)低于歐美，也不及亞洲日、韓等近鄰。目前，國(guó)內(nèi)研究人員正在加緊研制各種手術(shù)機(jī)器人及其輔助設(shè)備、耗材。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，當(dāng)前的手術(shù)機(jī)器人技術(shù)和市場(chǎng)的壟

25、斷地位可能被打破，手術(shù)機(jī)器人使用成本的下降是必然趨勢(shì)。我國(guó)自主研發(fā)手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域起步較晚，仍處于試驗(yàn)領(lǐng)域。主要有以下幾個(gè)研究機(jī)構(gòu)：a.海軍總醫(yī)院與北京航天航空大學(xué)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的機(jī)器人系統(tǒng)CRAS（ComputerandRobotAssistedSurgery，CRAS）。CRAS是國(guó)內(nèi)手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)的先行者，已完成第五代的研制和臨床應(yīng)用。該系統(tǒng)系統(tǒng)選用PUMA260、262機(jī)器人作為系統(tǒng)輔助操作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。第一代機(jī)器人于1997年5月首次應(yīng)用于臨床。第二代1999年研制成功，實(shí)現(xiàn)了無(wú)框架立體定向手術(shù)。第五代機(jī)器人除了前四代機(jī)器人的特點(diǎn)外，自動(dòng)定位功能更加先進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了視覺(jué)自動(dòng)定位，使手術(shù)誤差更小，手

26、術(shù)操作更加快捷安全。該系統(tǒng)能通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)施遠(yuǎn)程操作手術(shù)。2005年12月12日，在北京與延安之間利用互聯(lián)網(wǎng)成功進(jìn)行了2例立體定向手術(shù)。雖然如此，CARS手術(shù)機(jī)器人在擴(kuò)大適用范圍和實(shí)用性方面還是有許多問(wèn)題需要解決。b.2013年11月，國(guó)家“863”計(jì)劃資助項(xiàng)目“微創(chuàng)腹腔外科手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)”，由哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)器人研究所研制成功，并通過(guò)國(guó)家“863”計(jì)劃專(zhuān)家組的驗(yàn)收。據(jù)哈工大機(jī)器人研究所的研發(fā)人員介紹，國(guó)產(chǎn)微創(chuàng)腹腔外科手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，研究人員針對(duì)微創(chuàng)外科手術(shù)的多種術(shù)式，在手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)、主從控制算法、三維（3D）腹腔鏡與系統(tǒng)集成等關(guān)鍵技術(shù)上都進(jìn)行了重要突破，并申請(qǐng)了

27、多項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利。這個(gè)項(xiàng)目的突破被看做是打破了進(jìn)口達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人的技術(shù)壟斷，將加快實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人輔助外科手術(shù)。c.2014年04月，中南大學(xué)湘雅三醫(yī)院順利完成了3例國(guó)產(chǎn)機(jī)器人手術(shù)，這是我國(guó)自主研制的手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)首次運(yùn)用于臨床。該手術(shù)機(jī)器人就是天津大學(xué)研發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的微創(chuàng)外科手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)“妙手S”。“妙手S”系統(tǒng)較國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品有三點(diǎn)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，第一是運(yùn)用了微創(chuàng)手術(shù)器械多自由度絲傳動(dòng)解耦設(shè)計(jì)技術(shù)，解決了運(yùn)動(dòng)耦合問(wèn)題，固定、防滑、防松，更有利于精度保持。第二是實(shí)現(xiàn)了從操作手的可重構(gòu)布局原理與實(shí)現(xiàn)技術(shù)，使機(jī)器人的“胳膊”更輕，更適應(yīng)手術(shù)的需要。第三是運(yùn)用系統(tǒng)異體同構(gòu)控制模型構(gòu)建技術(shù)，解決了立體視覺(jué)環(huán)境下手-眼-器械運(yùn)動(dòng)的一致性。據(jù)了解