在一個(gè)醫(yī)生數(shù)量有限，但新興疾病不斷和超級(jí)細(xì)菌頻生的世界里，醫(yī)療保健不僅僅是每個(gè)國(guó)家社會(huì)、政府、個(gè)人都關(guān)注的問(wèn)題，也是科學(xué)界所關(guān)注的重要領(lǐng)域。
放眼全球，最為發(fā)達(dá)的經(jīng)濟(jì)體美國(guó)，也因?yàn)楣叫圆睢⑿实拖碌葐?wèn)題而不得不進(jìn)行醫(yī)療改革。在中國(guó)，醫(yī)療和教育、住房并列為三大民生問(wèn)題，目前也存在著醫(yī)患關(guān)系差、以藥養(yǎng)醫(yī)，以及醫(yī)療資源地區(qū)間不平衡等問(wèn)題。而在醫(yī)療服務(wù)最為堪憂的印度，這個(gè)人口紅利每年大約增長(zhǎng)7％的國(guó)家，醫(yī)生與病人的比例卻是世界最低的，平均每1000人只有0.2名醫(yī)生，不到美國(guó)的五分之一。又因?yàn)樘厥獾膰?guó)情，印度在醫(yī)療衛(wèi)生方面的財(cái)政投入也嚴(yán)重不足。
如果說(shuō)醫(yī)療科技做輔助診療和看護(hù)對(duì)于發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體來(lái)說(shuō)是錦上添花，但付諸于中等欠發(fā)達(dá)和較落后的地區(qū)，能夠彌補(bǔ)人才短缺和體制缺陷，它的作用可謂雪中送炭。
事實(shí)上，用AI技術(shù)解決特定健康問(wèn)題和疾病早已有研究。令人欣喜的是，在近日舉辦的“2017世界醫(yī)療機(jī)器人大會(huì)”上，頂級(jí)醫(yī)療科技專家先后發(fā)表了最新研究成果。以下為OFweek醫(yī)療網(wǎng)編輯整理匯總部分成果：
洛桑理工大學(xué)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室主任/瑞士技術(shù)科學(xué)院（SAWT）院士/IEEE頂級(jí)期刊審稿人
Hannes Bleuler：
我們的目的就是想建設(shè)、發(fā)展更多的醫(yī)療設(shè)備來(lái)輔助手術(shù)，降低安全風(fēng)險(xiǎn)。
對(duì)此，Hannes Bleuler介紹了團(tuán)隊(duì)研發(fā)的一款用于手術(shù)的新型醫(yī)療機(jī)器人。據(jù)他介紹，這款機(jī)器人的優(yōu)越性能主要體現(xiàn)在三點(diǎn)：其一，在整個(gè)醫(yī)療手術(shù)全程都是通過(guò)機(jī)械手來(lái)定位，非常精準(zhǔn)，醫(yī)生操作簡(jiǎn)單便捷；其二，可以通過(guò)醫(yī)療影像全程真實(shí)的感受內(nèi)部操作，現(xiàn)實(shí)感很強(qiáng)，醫(yī)生能對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行充分的操作和控制，流暢感很好；其三，能夠?qū)Ω骨荤R的工作流進(jìn)行嚴(yán)格把控及融合，同時(shí)比常規(guī)系統(tǒng)成本低十到十五倍。
目前，這款產(chǎn)品已經(jīng)可以應(yīng)用于泌尿等一般的手術(shù)當(dāng)中，2018年將率先進(jìn)入到歐洲市場(chǎng)。
慕尼黑工業(yè)大學(xué)（TUM）教授/IEEE醫(yī)學(xué)影像學(xué)、醫(yī)學(xué)圖像分析與國(guó)際期刊計(jì)算機(jī)視覺(jué)編輯委員會(huì)副主編Nassir Navab：
熱點(diǎn)成像可以體現(xiàn)在各種產(chǎn)品上，和機(jī)器人技術(shù)可以進(jìn)行關(guān)聯(lián)。在醫(yī)學(xué)方面，最近的研究成果是有關(guān)于X光的深度學(xué)習(xí)，進(jìn)行深度的剖析。比如說(shuō)把內(nèi)臟通過(guò)成像技術(shù)三維立體展示出來(lái)，可以方便研究人員進(jìn)行研究。
在應(yīng)用上，Nassir Navab表示，熱點(diǎn)成像可以充分結(jié)合機(jī)器人觸手，以及其它成像方面的技術(shù)。與此同時(shí)，也可以進(jìn)行手術(shù)機(jī)器人的開(kāi)發(fā)。至于手術(shù)數(shù)據(jù)的科學(xué)性方面，首先需要把各個(gè)領(lǐng)域拆分成各種來(lái)源，然后精選出合適的建模技術(shù)來(lái)呈現(xiàn)各種的角度，其次速度、技術(shù)方面的靈活性和兼容性也非常重要，最后一方面就是可再生產(chǎn)性、可靠性、可應(yīng)用性以及安全性。
美國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院國(guó)際院士/南京醫(yī)科大學(xué)康復(fù)醫(yī)學(xué)院院長(zhǎng)/國(guó)際物理醫(yī)學(xué)與康復(fù)醫(yī)學(xué)學(xué)會(huì)前任主席勵(lì)建安:
在康復(fù)機(jī)器人領(lǐng)域，主要可以分為兩大類，包括訓(xùn)練機(jī)器人和輔助器具機(jī)器人。訓(xùn)練機(jī)器人的目的是希望我們的生理機(jī)能夠通過(guò)訓(xùn)練得到改善，但如果當(dāng)訓(xùn)練機(jī)器人發(fā)展到某天功能不能再進(jìn)步的時(shí)候，就需要輔助器具機(jī)器人。
在輔助器具機(jī)器人的使用上，軟體機(jī)器人一定是未來(lái)發(fā)展方向。目前，中國(guó)科技部正在進(jìn)行科技重大項(xiàng)目答辯，醫(yī)療機(jī)器人方面有兩個(gè)重大研究項(xiàng)目，一個(gè)是截癱機(jī)器人，一個(gè)是偏癱機(jī)器人。這兩種機(jī)器人在設(shè)計(jì)上有兩個(gè)明確的方向：不再使用外骨骼，取而代之使用軟體；另一個(gè)是人機(jī)共融，讓人和機(jī)器能夠協(xié)調(diào)在一起，從而使用者能夠隨心所欲。
蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院機(jī)器人與智能系統(tǒng)學(xué)院教授/多尺度機(jī)器人研究所所長(zhǎng)Bradley Nelson:
關(guān)于軟微型機(jī)器人在醫(yī)學(xué)當(dāng)中的應(yīng)用，機(jī)器的運(yùn)算磁場(chǎng)該如何進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算？我們的最新產(chǎn)品研究主要基于兩種方式：一種是磁場(chǎng)動(dòng)力方式，一種是磁場(chǎng)的矩陣方陣。另一方面，在電池操作系統(tǒng)上，我們的方式主要是通過(guò)三維的磁性物體來(lái)形成，工作區(qū)域由單線圈的磁場(chǎng)來(lái)做疊加。
以上研究目前主要應(yīng)用于人體的哪些部位？Bradley Nelson說(shuō)，可以用在視網(wǎng)膜的治療，通過(guò)物理治療，視網(wǎng)膜的結(jié)構(gòu)可以更加清晰的顯示。此外，也有其它的一些嘗試，比如應(yīng)用于人體的血管組織，人體的結(jié)構(gòu)中有很多血管組織，必須用一些非常精細(xì)、軟化的機(jī)器穿過(guò)血管實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接，使得血液不會(huì)大量流出。
國(guó)家外專千人計(jì)劃特聘教授/曾任IEEE亞太區(qū)主席，IEEE納米技術(shù)學(xué)會(huì)首席主席Toshio Fukuda:
從1995年到現(xiàn)在為止，我的目標(biāo)之一是研究分型支架，還有只有一毫米寬的微型導(dǎo)管，在這些技術(shù)基礎(chǔ)上，我們?cè)斐隽丝梢赃\(yùn)用于微型手術(shù)的機(jī)器人系統(tǒng)。
另外，Toshio Fukuda介紹了半機(jī)械人，在他看來(lái)就是機(jī)器人、人體，以及生物器官之間的混合體，把他們?nèi)诤显谝黄饛亩鴺?gòu)建完美的系統(tǒng)。很多的生物系統(tǒng)都可以用來(lái)構(gòu)建半機(jī)器人，可以在人體當(dāng)中植入一些機(jī)器部分，來(lái)治療相應(yīng)的疾病和不適。
慕尼黑工業(yè)大學(xué)（TUM）眼科研究部主任Mohammad Ali Nasseri：
眼睛是人體非常敏感的部位，而且非常重要，對(duì)醫(yī)生的操作要求非常高。比如說(shuō)AMD，是非常致命的眼部疾病，因?yàn)椴』继幹饕俏挥谝暰W(wǎng)膜附近，很容易發(fā)生操作失誤導(dǎo)致一些眼部損傷或視力下降的后遺癥。
目前，我們團(tuán)隊(duì)研究了一款能夠讓成像更加清楚，讓醫(yī)學(xué)影像和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)進(jìn)行融入的醫(yī)療設(shè)備加速器。通過(guò)這款設(shè)備，醫(yī)生可以看到隱藏區(qū)域，發(fā)現(xiàn)隱藏部位的病理情況。與此同時(shí)，我們現(xiàn)在有很多大數(shù)據(jù)，還有一些人工智能的技術(shù)可以幫助醫(yī)生去做更好的決策。
ROBO醫(yī)療機(jī)器人研究所所長(zhǎng)/蘇州大學(xué)先進(jìn)制造技術(shù)研究院院長(zhǎng)孫立寧：
前不久，我們規(guī)劃了中國(guó)2030年在醫(yī)療器械方面的發(fā)展路線，總體來(lái)看是將機(jī)器人技術(shù)、3D打印技術(shù)等進(jìn)行融合，同時(shí)大力發(fā)展監(jiān)測(cè)設(shè)備、微創(chuàng)和無(wú)創(chuàng)治療，以及遠(yuǎn)程和移動(dòng)醫(yī)療，尤其是大力發(fā)展以穿戴設(shè)備為代表的健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，以及康復(fù)假肢包括人工器官這一類，更重要的是結(jié)合人工智能的出現(xiàn)，大力發(fā)展向健康信息化以及網(wǎng)絡(luò)健康顧問(wèn)系統(tǒng)，這個(gè)方面是一個(gè)比較新的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。
在產(chǎn)業(yè)化需求方面，包括應(yīng)用在手術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)中，2016-2021五年機(jī)器人的復(fù)合增率達(dá)到將近19%，2020年醫(yī)療機(jī)械行業(yè)的產(chǎn)值達(dá)到110億美元。這個(gè)速度非常快，而且在整體的分布來(lái)看，手術(shù)機(jī)器人占整個(gè)份額的60%，可以看到手術(shù)類仍然占主流。其他方面的相對(duì)較小，但持續(xù)增長(zhǎng)性也非常好。
歐洲骨科研究學(xué)會(huì)前任主席/Think Surgical矯形機(jī)器人首席研究員Martin Boerner:
如果對(duì)機(jī)器人的主動(dòng)性分類，可以分為被動(dòng)、半主動(dòng)，以及主動(dòng)型機(jī)器人。對(duì)于被動(dòng)型機(jī)器人來(lái)說(shuō)，只能跟隨外科醫(yī)生做一些動(dòng)作。半主動(dòng)型的，會(huì)根據(jù)成像提供有限的信息。而主動(dòng)型機(jī)器人會(huì)根據(jù)預(yù)先的成像和計(jì)劃來(lái)主動(dòng)進(jìn)行檢查。我們現(xiàn)在的主要研究方向是主動(dòng)型機(jī)器人的落地應(yīng)用。
阿布扎比哈利法科技大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院/機(jī)器人研究所副教授Cesare Stefanini:
從最初的手術(shù)到微創(chuàng)手術(shù)和腹腔鏡手術(shù)，再到我們現(xiàn)在的細(xì)胞手術(shù)，比如用干細(xì)胞治療人造病毒的方法已經(jīng)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
傳統(tǒng)的胃鏡治療，操作起來(lái)非常規(guī)范嚴(yán)格，對(duì)醫(yī)護(hù)人員的要求非常高。但這種治療方式會(huì)產(chǎn)生很多的疼痛，并且不容易操作。在這樣患者和醫(yī)生都面臨困境的情況下，可以通過(guò)無(wú)痛的內(nèi)窺鏡技術(shù)解決這些問(wèn)題。比如通過(guò)電子驅(qū)動(dòng)的方式來(lái)進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助的膠囊作業(yè)，目前這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)。
KUKA醫(yī)療機(jī)器人商業(yè)拓展經(jīng)理Cyrill von Tiesenhausen：
比起其他的公司，KUKA的設(shè)備非常年輕非常小，我們要做的就是，將我們的機(jī)器投入到更多的區(qū)域、領(lǐng)域當(dāng)中，尤其是像微創(chuàng)手術(shù)，還有像大型的，比如像腹腔鏡手術(shù)等等。
機(jī)器需要有更加輕量的造型，也就意味著質(zhì)量更小、動(dòng)量更小、同時(shí)損耗更低。輕量機(jī)器人的使用可以滿足“三高”要求：包括患者、外科醫(yī)生，以及醫(yī)院。他們有相同的，和各自不同的訴求，患者更加要求安全性，醫(yī)生對(duì)操作便捷有較高需求，而醫(yī)院在追求高質(zhì)量的同時(shí)也要保持成本的可控。目前，KUKA正朝向這些目標(biāo)努力。
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