医用机器人发展火爆，未来可实现人机融合

医用机器人，特别是手术机器人被称为机器人领域的“高富帅”。作为高度技术密集型机器系统，其研发需要工程、器械、医学、信息等领域跨界合作，投资大、研发周期长。伴随着硬件产品和人工智能技术的快速迭代，医用机器人研发与应用呈并进之势。外科手术机器人、康复服务机器人正在从实验室走向临床诊治和公众生活。

 

手术机器人花开临床

精准定位脑血肿位置，抽吸快速清除;对不适合药物治疗的帕金森患者实施微创治疗;对功能性颅脑疾患如三叉神经痛进行治疗。目前，一款应用于神经外科的手术机器人在北京天坛医院、海军总医院等已使用一年多，辅助实施手术超过百例。

“它的核心优势在于，微创手术创口仅两毫米，系统定位误差小于1毫米，手术平均30分钟，且在局部麻醉情况下完成。患者术后观察1天~2天就可以出院。”北京航空航天大学机器人研究所王田苗教授介绍，这款手术机器人由虚拟手术规划软件系统、实时摄像头标定算法和自动机械臂三部分组成，可以分别比做医生的脑、眼、手。借助机械臂末端的操作平台，医生可以实施活检、抽吸、毁损、植入、放疗等12类操作，用于脑出血、脑肿瘤、帕金森、癫痫等近百种疾病的手术治疗。北京积水潭医院与天智航合作开发的骨科机器人在全国20多家医疗机构安装30多台骨科手术机器人系统，截至2017年12月，已累计完成3700多例手术。

据了解，以中科院深圳先进技术研究院、哈尔滨工业大学、北京航空航天大学、上海交通大学等为代表的研发团队，联合北京、深圳、重庆、苏州等地医院研发的多型手术机器人，诸如腹腔微创手术机器人、经皮穿刺介入系统等已进入临床试验。

机器人手术在临床上正遍地开花。解放军总医院肝胆外二科刘荣团队走得比较靠前。今年3月18日，他们迎来了机器人肝胆胰手术突破2000例。

康复机器人发展空间大

医用机器人包括微创手术、智能康复、医用送药、脏物处置、物流配送服务机器人等。有数据显示，目前医用机器人中，手术机器人占比达60%，急救机器人、外骨骼机器人、辅助康复机器人等占比较小。

“康复机器人发展空间巨大，目前全球该领域正以每年超过20%的增长率发展。”中科院自动化所复杂系统管理与控制国家重点实验室侯增广介绍，该团队已完成腕关节康复机器人的研制，可用于辅助中风等导致的手部运动功能障碍。

侯增广分析，传统康复训练方法劳动强度大、费用高，且设备功能单一、效果一般，而这正是康复机器人的优势领域。国际经验显示，外骨骼和脑机交互等技术是发展方向。“我国有2472万肢体残疾人群，其中仅有36.7万人得到康复训练机构的服务，且心脑血管、肿瘤、肢体骨折等住院患者一半以上需要康复治疗。预计中国的康复机器人市场可达100亿元。”

国产化需医工深度融合

价格贵是医用机器人的“槽点”。德国汉堡科学院院士张建伟认为，加快国内自主产品开发，该问题将得到改善。与国际相比，我国的优势在于智能硬件制造速度快、迭代周期短，同时我国需求大，更为重要的是，医生配合度高，这些都是医工深度融合的有利条件。应制定鼓励交叉合作的政策，形成医生、康复师、工程师深度融合的工作机制。

“目前，全球医用机器人市场美国占主导。在全球排名前十的公司中，美国占8家。”苏州大学机电工程学院院长孙立宁指出，医用机器人与智能装备是中国制造2025的重点方向，我国已在医用机器人方面具有很好的人才、技术基础。“需要政府引导、资本支持、企业努力、研发团队争气、医生敢想敢试，多方共同努力，打通研发、注册、生产、销售的全链条。”

医生从执行者变为决策者

刘荣指出，随着人工智能和互联网技术的飞速发展，医生在现有能力的基础上要完成角色转变。智能时代的医生需要从操作者变成监督者，从实施者变成决策者。这需要在大量技术积累的前提下，提高创新能力。

王田苗则指出，生物传感器、可穿戴感知设备、便携式基因检测设备、生物组织3D打印、不同医疗专科智能机器人系统、智能假肢等研发，这些远景实现的基础就是医工深度融合并且工程科学技术先行。

天津大学副校长王树新描绘了一幅手术机器人未来发展的“钻石图”：在医生和患者之间，借助人机交互和生命科学、智能硬件的结合，在智能、准确、精密、柔软、微小、感知、灵巧、稳定、远程9个方向实现突破。

“目前的人工智能以代码形式存在于虚拟世界或固定数据之上，将来会扩展到躯体并延伸至物理世界，有望发展出能够改变生命本身的技术。当然，有科学家认为这一过程至少需要一个世纪。”张建伟同时强调，“任何新技术都存在风险与挑战，相关科研必须以人为本，未来的人工智能系统不能是黑匣子，必须透明可解释。人类要了解机器决策的来源和过程，从而使之成为帮助人类解决复杂重复工作的助手，而不是取代人类的超强机器。