看點：

1. 手術機器人出現(xiàn)的背景
2. 國內(nèi)外手術機器人發(fā)展現(xiàn)狀，主要有哪些產(chǎn)品？
3. 手機機器人的主要應用領域?手術機器人優(yōu)勢？哪些手術需要使用手術機器人，對于手術有什么幫助?
4. 未來手術機器人的應用前景？

手術機器人的基礎與優(yōu)勢：空間定位能力提高、計算機強大快速的計算能力、3D數(shù)字化醫(yī)療影像。

近年來，機器人不僅用于工業(yè)領域，在醫(yī)療系統(tǒng)也已得到推廣應用。目前，關于機器人在醫(yī)療界中的應用的研究主要集中在外科手術機器人、康復機器人、護理機器人和服務機器人方面。

手術機器人是一組器械的組合裝置。它通常由一個內(nèi)窺鏡（探頭）、刀剪等手術器械、微型攝像頭和操縱桿等器件組裝而成。據(jù)國外廠商介紹，目前使用中的手術機器人的工作原理是通過無線操作進行的外科手術，即醫(yī)生坐在電腦顯示屏前，通過顯示屏和內(nèi)窺鏡仔細觀察病人體內(nèi)的病灶情況，然后通過機器人手中的手術刀將病灶精確切除（或修復）。

外科手術機器人是目前應用范圍最廣且最具前景，其提供的強大功能克服了傳統(tǒng)外科手術中精確度差、手術時間過長、醫(yī)生疲勞、和缺乏三維精度視野等問題。

達芬奇系統(tǒng)由美國Intuitive Surgical（ISRG）公司開發(fā)和制造，1999年獲得歐洲CE市場認，次年被FDA正式批準投入使用。此手術系統(tǒng)最初主要用于泌尿外科的微創(chuàng)手術，例如前列腺切除手術，現(xiàn)在被越來越多地應用于心外科，婦科以及小兒外科等外科微創(chuàng)手術。

醫(yī)用機器人手術數(shù)量從2005年25000例達到2016年65萬例。80%的前列腺切除手術是由機器人完成的。從全球市場來看，BCG波士頓咨詢數(shù)據(jù)顯示，截止2016年1月，全球醫(yī)療機器人行業(yè)每年營收達到74.7億美元，預計未來5年年復合增長率能穩(wěn)定在15.4%。至2020年，全球醫(yī)療機器人規(guī)模有望達到114億美元。其中，手術機器人占60%左右的市場份額。截止到2014年年底，直覺外科公司在全球銷售了3266臺。2015年第三季，中國達芬奇46臺，中國有三甲醫(yī)院1079家，滲透率為4.3%。從另一角度看，這也表明中國的醫(yī)療機器人產(chǎn)業(yè)還大有可為。

中國手術機器人正在打破“達芬奇”的技術壟斷。

2013年11月，國家“863”計劃資助項目——“微創(chuàng)腹腔外科手術機器人系統(tǒng)”，由哈爾濱工業(yè)大學機器人研究所研制成功，并通過國家“863”計劃專家組的驗收。

威高集團的“妙手S”微創(chuàng)手術機器人

“妙手S”微創(chuàng)手術機器人是與天津大學合作研發(fā)、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的第三代微創(chuàng)手術機器人，可實現(xiàn)模塊化組裝。目前已開展腔鏡手術機器人技術研究和臨床動物實驗，順利完成了膽囊摘除、腸癌根治等復雜臨床手術，現(xiàn)在已經(jīng)成功為六位患者實施手術，標志著我國的腹腔微創(chuàng)手術機器人已進入臨床試驗階段。2014年04月，中南大學湘雅三醫(yī)院順利完成了3例國產(chǎn)機器人手術，這是我國自主研制的手術機器人系統(tǒng)首次運用于臨床。

NeuroArm是目前唯一一個兼容MR的立體定向機器人。

Medtech SA成立于2002年，總部設在法國南部蒙彼利埃，是一家全球領先的手術輔助機器人系統(tǒng)研發(fā)商。公司的旗艦產(chǎn)品ROSA腦部機器人已經(jīng)獲得歐洲、美國、中國、加拿大和澳大利亞的批準。目前主要用于功能神經(jīng)外科，包括癲癇、帕金森病的手術。

國內(nèi)有301、三博腦科醫(yī)院、天壇醫(yī)院、宣武醫(yī)院、沈陽軍區(qū)總醫(yī)院等多家醫(yī)院裝備。

海軍總醫(yī)院與北京航天航空大學聯(lián)合開發(fā)的機器人系統(tǒng)CRAS（Computer and Robot Assisted Surgery，CRAS）。CRAS是國內(nèi)手術機器人系統(tǒng)的先行者，已完成第六代的研制和臨床應用。該系統(tǒng)系統(tǒng)選用PUMA260、262機器人作為系統(tǒng)輔助操作的執(zhí)行機構(gòu)。

第一代機器人于1997年5月首次應用于臨床。第二代1999年研制成功，實現(xiàn)了無框架立體定向手術，這就是華志CAS-R-2。第五代機器人除了前四代機器人的特點外，自動定位功能更加先進，實現(xiàn)了視覺自動定位，使手術誤差更小，手術操作更加快捷安全。該系統(tǒng)能通過互聯(lián)網(wǎng)實施遠程操作手術。而北京柏惠維康的Remebot則是第六代產(chǎn)品，具有主動臂及更為智能的操作系統(tǒng)。產(chǎn)品是海軍總醫(yī)院(田增民)、北京航空航天大學（王田苗）、公司三方合作的結(jié)果。Remebot在臨床研究階段得到天壇醫(yī)院、宣武醫(yī)院、301醫(yī)院、鄭州大學第一附屬醫(yī)院的大力支持。

NeuroBlate? System則是應用激光系統(tǒng)的立體定向機器人。

國外產(chǎn)品有以色列Mazor Robotics的脊柱機器人；美國Curexo的關節(jié)機器人；美國Mako的關節(jié)機器人也有很強的市場發(fā)展。

手術機器人的老牌醫(yī)療公司Stryker也進入手術機器人市場，其選擇的方向則是：骨科。 Stryker公司是全球骨科356億美元市場中最大的公司之一，自從Homer Stryker醫(yī)生于1941年研制并生產(chǎn)第一臺產(chǎn)品至今，已擁有30家現(xiàn)代化工廠。公司產(chǎn)品涉及關節(jié)臵換、創(chuàng)傷、顱面、脊柱、手術設備、神經(jīng)外科、耳鼻喉、介入性疼痛管理、微創(chuàng)手術、導航手術、智能化手術室及網(wǎng)絡通訊、生物科技、醫(yī)用床、急救推床等。2013年，Stryker以16.5億美元收購Mako外科治療公司及其相關核心技術。Mako總部位于佛羅里達州，其主打產(chǎn)品包括Makoplasty全髖關節(jié)臵換系統(tǒng)等。MAKOplasty由具有高精確性的RIO機械臂系統(tǒng)和創(chuàng)新性的髖膝關節(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)的手術方式，精確植入假體，恢復自然的髖關節(jié)和膝關節(jié)。MAKOplasty膝關節(jié)系統(tǒng)針對早到中期膝關節(jié)骨性關節(jié)炎患者，可進行單間室或多間室的假體置換。允許醫(yī)生術中實時調(diào)整膝關節(jié)力線和軟組織平衡。并通過微創(chuàng)的手術方式保留更多骨質(zhì)和組織，病人恢復更快。 MAKOplasty髖關節(jié)臵換手術可以通過機械臂精確限定關節(jié)銼進入的深度并指導方向和角度，從而達到手術更加精確和安全的目的。

新一代產(chǎn)品天璣是天智航的第三代國產(chǎn)骨科手術機器人，是世界上唯一一個能夠開展四肢、骨盆骨折以及脊柱全節(jié)段（頸椎、胸椎、腰椎、骶椎）手術的骨科機器人系統(tǒng)。產(chǎn)品由北京積水潭醫(yī)院(田偉)、北京航空航天大學（王田苗）、北京天智航醫(yī)療科技三方聯(lián)合研發(fā)。

天璣骨科手術機器人精準定位誤差不到1毫米。2016年11月16日，功能強大的“天璣”正式獲得國家食品藥品監(jiān)督管理總局頒發(fā)的醫(yī)療器械注冊證，拿到了正式上市所需的關鍵“通行證”。“天璣”憑借亞毫米級的高精準度的“眼”和高穩(wěn)定性的“手”，遠遠領先于全球同類產(chǎn)品。在臨床試驗期間，“天璣”的上一代產(chǎn)品就已在全國十多家醫(yī)院使用，累計手術超過2000例。“瑪特I”骨科手術機器人也在躍躍欲試。

由于血管介入手術的發(fā)展迅速，以及血管介入應用機器人的良好前景，世界各國都在加快研發(fā)用于血管介入手術的機器人。 美國、以色列、日本、德國和韓國相繼開展血管介入手術機器人研究。其中Hansen和Corpath得到FDA認證，并積極應用于臨床，主要在心臟介入領域。

國家863項目，北京航空航天大學（王田苗、劉達）、北京理工大學（郭書祥）、海軍總醫(yī)院（田增民）與北京醫(yī)院（王大明）共同研發(fā)中國首款血管介入機器人，成功完成全腦血管造影臨床手術。

更多的研究團隊在加入這個行列。北京天壇醫(yī)院（李佑祥）與北京理工大學（郭書祥）團隊；復旦大學團隊（余波）：自主研發(fā)國產(chǎn)遠程數(shù)控血管介入機器人，成功完成動物全腦血管造影手術。系統(tǒng)的專用數(shù)字導管頭部具有多重關節(jié)，各關節(jié)可向任意方位彎曲，以適應血管的自然解剖形態(tài)；配套導絲和導管均能實現(xiàn)數(shù)字化獨立旋轉(zhuǎn)與進退，可有效降低腔內(nèi)操作對血管壁的造成損傷。

中國科學院：這款血管介入手術機器人有著和人的小臂相似的高精度機器臂，它具備基于多數(shù)據(jù)融合的機器人定位與導航技術，能用激光找準手術點，“醫(yī)生如果不用這個機器人，需要用上百例動物實驗后才能找準手術部位，有了這項技術，就能夠通過機器臂感知血管位置和壓力，大大提高手術的準確率“。

手術機器人正在滲透各個外科亞專業(yè)，包括牙科、眼科、整形外科、移植外科等。

醫(yī)用機器人手術數(shù)量從2005年25000例達到2016年65萬例。80%的前列腺切除手術是由機器人完成的。

機器人手術種類：在普外科中，胃部分切除術、闌尾切除術、胃造口術、乳房切除術等；肝膽外科的膽囊切除術、肝門空腸吻合術、總膽管造口術等；婦產(chǎn)科的子宮切除術、卵巢錯位、子宮肌瘤切除術等；泌尿外科中，前列腺切除術、腎切除術、輸尿管成形術等；胸心外科的心臟不停跳旁路術、瓣膜修復術、食管腫物切除術等手術,達芬奇手術機器人都可以漂亮地完成。

機器人的最大特點是它具有人不具備的靈巧性，其基礎在于：1、震顫過濾系統(tǒng)能濾除外科醫(yī)生手部顫動；2、動作縮減系統(tǒng)能成比例(5：1)縮減外科醫(yī)生的動作幅度。

觸覺反饋（力反饋）缺少或不足，正在慢慢地隨著技術的進步得以提高。

AR和VR，以及混合現(xiàn)實，將可以更方便地應用于外科手術。

　　未來的方向：未來醫(yī)用機器人發(fā)展還應該更加注重輕量化、精密、靈巧機器人機構(gòu)構(gòu)型創(chuàng)新設計；系統(tǒng)集成面向具體的手術流程需求、手術室應用，遙控操作及遠程手術操作；高精度3D跟蹤定位及可視化技術實現(xiàn)術中實時標定及配準；與互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)的結(jié)合。人工智能的快速進展將開創(chuàng)外科機器人的一片新天地。

　　遠程醫(yī)療 在未來我們會擁有遠程醫(yī)療的條件，醫(yī)生可以為世界上其他地方的患者動手術；遠程醫(yī)療的發(fā)展同樣意味著醫(yī)生之間更高層面的競爭，這會提高外科醫(yī)生的準入門檻，讓他們在自己的領域變的最為出色。微創(chuàng)理念進一步深化 在未來我們可以只通過單一的創(chuàng)口為患者進行手術，或許可以通過肚臍或血管，插入一支蛇形的機械臂或者微型機器人完成外科手術。