由中國高科技行業(yè)門戶OFweek維科網主辦的“OFweek 2020中國醫(yī)療科技在線論壇”于4月21日在線上正式舉辦。

本次論壇全面探討了機器人、AI、5G、大數據、物聯(lián)網等新興技術與醫(yī)療產業(yè)的深度融合，并對醫(yī)療科技產業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展前景做出了前瞻性展望。讓在線觀眾足不出戶即可透視醫(yī)療行業(yè)尖端現狀，把握醫(yī)療產業(yè)發(fā)展動向。

上海交大生物醫(yī)學制造與生命質量工程研究所所長曹其新教授在線上分享了《遙操作技術在手術機器人中應用研究》的主題演講。下面就帶大家一起了解遙操作技術如何在手術機器人領域大放光彩。

（圖片來自OFweek維科網，下同）

要了解要操作技術的應用首先需要理清機器人的發(fā)展歷程。機器人最早產生于1959年，由約瑟夫?恩格爾伯格開發(fā)而成。此后，豐田將機器人技術帶入日本，不斷發(fā)展，成為了全球排名第一的機器人生產廠商。曹其新教授表示，五年前，機器人在中國的銷量已達到全球第一。目前，機器人已經成為了人們社會生活的重要部分。

隨著機器人在醫(yī)療手術應用上不斷加深，曹其新教授表示，與人工手術相比，目前手術機器人具有一些特殊優(yōu)勢。最早的手術機器人誕生于1985年的美國，適用于腦組織活檢。自此之后，手術機器人迅速火爆，全球各地開啟了對各式各樣的手術機器人開發(fā)工作。

手術機器人開發(fā)市場廣闊，而達芬奇機器人手術系統(tǒng)極具代表性，曹其新教授分析道，該系統(tǒng)充分結合了美國航天航空局和眾多研究機構開發(fā)的先進技術，是當今世界較好的外科手術機器人。

隨著機器人在醫(yī)療手術應用上不斷加深，曹其新教授表示，與人工手術相比，目前手術機器人的特殊優(yōu)勢在于：它對患處的操作更為精確，能夠減少患者痛楚；能夠減輕醫(yī)生負擔，降低手術人員需求；操作靈活，不用實地接觸就能夠進行手術，可以將醫(yī)生的作用放大。在新冠肺炎疫情期間，手術機器人若能夠應用到實際手術，就能解決醫(yī)生因穿戴防護服而無法操作手術的窘境。

隨著科學技術的發(fā)展和醫(yī)療事業(yè)對手術技術要求的不斷提高，原本在深空探索、深海探測、核電站維護和排除爆炸物等極端危險生產環(huán)境使用的遙操作技術也被應用到手術機器人的研發(fā)當中，并成為了相輔相成的存在。遙操作技術應用于手術機器人可以作為醫(yī)生的輔助，提高其手術質量，減輕其工作強度。

曹其新教授進一步提到，目前遙操作機器人技術共有三種：一是主從同構遙操作位姿控制；二是主從異構遙操作位姿控制；三是主從異構遙操作力覺控制�，F今市面上大多數遙操作機器人都沒有力覺控制的設計，亟待開發(fā)研制。

除此之外，還需要掌握遙操作控制的三大要素：第一，主從遙操作控制算法，將主操作手的運動轉化為從端手術機器人的運動；第二，主從延遲和主從控制精度，主從延遲影響控制手感控制精度決定能否勝任精細任務；第三，主從力反饋算法，力反饋增強醫(yī)生實際操作感。

作為當今時代醫(yī)療科技開發(fā)工作者，擁有充足的原理基礎便能夠進行遙操作機器人開發(fā)工作，醫(yī)療器械的開發(fā)基本上分為四個階段：一，理論知識儲備，即基礎研究階段；二，面向實用化和應用化的研究，即制品開發(fā)，研制出樣品；三，非臨床的驗證階段，即進行各種性能試驗，保證產品功能；最后，臨床研究階段，產品應用于人身，作為醫(yī)生的輔助工具治療病患。

遙操作技術歸根結底是一種以醫(yī)生為中心，以機器人為輔助的流程。關于遙操作技術在我國的實踐，曹教授也帶來了他們珍貴的研究成果，如：脊柱鉆孔機器人系統(tǒng)、脊柱精皮穿刺手術機器人系統(tǒng)、機械臂輔助髖關節(jié)鏡手術系統(tǒng)、“蛟龍”多孔微創(chuàng)腔鏡手術機器人、“蛟龍”單孔手術機器人系統(tǒng)、氣管插管手術與取痰機器人等等。

總之，隨著機器人從工廠進入社會，特別是老齡化、社會5.0時代的到來，社會對服務機器人需求大幅上升。醫(yī)療機器人產業(yè)將成為一個藍海，手術機器人將成為引領。特別是疫情之后對醫(yī)療設備的大量剛需，尤其需要操作技術和人機融合，更是給基于遙操作技術的手術機器人提供了絕佳的發(fā)展機遇。

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