当前位置:首页 > 智能硬件 > 机器人
[导读] 2019年是手术机器人行业大事件集中爆发的年份。年初,美敦力推出了Mazor X Stealth Edition,Zimmer Biomet推出了新款ROSA手术机器人,史赛克的MAKO手术机器

2019年是手术机器人行业大事件集中爆发的年份。年初,美敦力推出了Mazor X Stealth Edition,Zimmer Biomet推出了新款ROSA手术机器人,史赛克的MAKO手术机器人销量暴增,强生天价收购了Auris Health。年中,CMR宣布在C轮融资中筹集了2.43亿美元,成为了新一代“独角兽”;两周后,美敦力推出了大家期待已久的Hugo手术机器人,强生与Verily的合资企业Verb Surgical任命了新的CEO。11月下旬,德国Avatera medical GmbH的腹腔镜手术机器人Avatera获批上市。

2019年从开年到尾牙,手术机器人似乎都在“混战”。这是否预示着手术机器人的普及化时代即将来临?随着手术机器人的应用范围越来越广,手术机器人是否会占据手术室的每一个角落?

一、手术机器人的“原罪”

自IntuiTIve Surgical推出达芬奇手术机器人以来,手术机器人已经服务了超过500万名患者。然而,手术机器人技术依然存在局限性。实际上,外科医生仍然需要一种成本可控、操作灵活且模块化的解决方案。除了要解决手术机器人和医生之间的人机工程学的问题,还需要解决机器人结构复杂、操作耗时长等一系列问题。

微创外科手术中的机器人通常使用DARPA(美国国防高级研究计划局)研发的启动装置。该装置最早应用于战场手术。它最初的目标是期望创建一种外科医生能够进行远程控制的机器人操作手术。这也是达芬奇手术机器人的技术源头。然而,此项技术也带来了一些问题:

1、保持无菌状态

手术室对环境的要求极其苛刻,要时刻保证手术操作台的无菌性,包括外科医生所在的机器人控制台以及患者处的机器人。DARPA装置虽然在军事应用中有很大帮助,但不能应用于和平年代下的常规手术。

2、手术机器人让医护人员之间出现情感交流障碍

康奈尔大学的最新研究表明,DARPA装置会让医护人员之间的沟通交流有距离感,甚至出现情感脱节的情况。在开放手术中,手术的团队成员需要彼此高度协调,共同执行复杂和高风险的手术工作。使用手术机器人进行手术的医生则需要独自面临复杂的手术流程和承担相应的风险,会产生强烈的孤独感。

这些因素都让手术机器人变得越来越复杂、成本越来越高、越来越难以推广。即使手术机器人执行腹腔镜手术比传统开放手术的切口更小、术后感染率更低、康复速度更快。但事实上,目前每年仍有900万例腹腔镜手术患者无法从机器人手术中受益。除了前列腺和子宫切除手术,手术机器人在除此之外的手术中仍然不是最优选择。

二、如何降低手术机器人的复杂性和成本?

IntuiTIve Surgical开启了手术机器人市场的大门,CMR研发的灵活便携的手术机器人也为手术机器人的推广贡献了很大的力量。然而这些还不够,手术机器人要想真正服务于患者、医生、医院等,就必须通过设计简化手术机器人结构并降低成本。

实际上,将机器人技术集成到现有的腹腔镜检查过程中有可能让问题变得更简单,同时也具有多种好处,例如使外科医生保持无菌状态,并允许医生坐着或站着和患者保持接触。

总部位于瑞士的初创公司DistalmoTIon生产的Dexter就是一种开放型手术机器人,能够与现有的腹腔镜工作流程无缝集成。Dexter能让外科医生在20秒内切换进行机器人手术或腹腔镜检查,并将相应的模块应用于不同的任务。这种不同功能的切换允许外科医生在手术过程中更轻松地改变器械的位置,并最大限度地进入手术部位。在此设置中,外科医生还可以根据不同功能需求来选择遵循机器人手术的操作步骤还是传统的腹腔镜检查操作步骤。此外,除了进行缝线或解剖等耗时较长的工作外,外科医生还可以通过手术机器人控制短而复杂的步骤,例如伤口缝合、切除等。这也可能是降低机器人手术成本的方法之一。

结语

在达到手术机器人灵活和可移动需求之后,设计出结构更简单、成本更低的手术机器人还有很长的道路要走。类比于手机通讯行业,模块化设计、人机交互系统的完善会使得参与手机通讯产品研发的厂商越来越多,这导致移动通讯设备的成本进一步降低,从而让手机得到普及,成为物美价廉的大众消费品。随着国内外厂商在手术机器人上的投入越来越多,机器人手术是否像移动通讯设备一样得到普及,我们拭目以待。

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。

关键字: 驱动电源

在工业自动化蓬勃发展的当下,工业电机作为核心动力设备,其驱动电源的性能直接关系到整个系统的稳定性和可靠性。其中,反电动势抑制与过流保护是驱动电源设计中至关重要的两个环节,集成化方案的设计成为提升电机驱动性能的关键。

关键字: 工业电机 驱动电源

LED 驱动电源作为 LED 照明系统的 “心脏”,其稳定性直接决定了整个照明设备的使用寿命。然而,在实际应用中,LED 驱动电源易损坏的问题却十分常见,不仅增加了维护成本,还影响了用户体验。要解决这一问题,需从设计、生...

关键字: 驱动电源 照明系统 散热

根据LED驱动电源的公式,电感内电流波动大小和电感值成反比,输出纹波和输出电容值成反比。所以加大电感值和输出电容值可以减小纹波。

关键字: LED 设计 驱动电源

电动汽车(EV)作为新能源汽车的重要代表,正逐渐成为全球汽车产业的重要发展方向。电动汽车的核心技术之一是电机驱动控制系统,而绝缘栅双极型晶体管(IGBT)作为电机驱动系统中的关键元件,其性能直接影响到电动汽车的动力性能和...

关键字: 电动汽车 新能源 驱动电源

在现代城市建设中,街道及停车场照明作为基础设施的重要组成部分,其质量和效率直接关系到城市的公共安全、居民生活质量和能源利用效率。随着科技的进步,高亮度白光发光二极管(LED)因其独特的优势逐渐取代传统光源,成为大功率区域...

关键字: 发光二极管 驱动电源 LED

LED通用照明设计工程师会遇到许多挑战,如功率密度、功率因数校正(PFC)、空间受限和可靠性等。

关键字: LED 驱动电源 功率因数校正

在LED照明技术日益普及的今天,LED驱动电源的电磁干扰(EMI)问题成为了一个不可忽视的挑战。电磁干扰不仅会影响LED灯具的正常工作,还可能对周围电子设备造成不利影响,甚至引发系统故障。因此,采取有效的硬件措施来解决L...

关键字: LED照明技术 电磁干扰 驱动电源

开关电源具有效率高的特性,而且开关电源的变压器体积比串联稳压型电源的要小得多,电源电路比较整洁,整机重量也有所下降,所以,现在的LED驱动电源

关键字: LED 驱动电源 开关电源

LED驱动电源是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器,通常情况下:LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。

关键字: LED 隧道灯 驱动电源
关闭