智慧醫療機器人應用大盤點


智慧醫療機器人的應用日益廣泛,成為醫療行業中關注的熱點方向。全球智慧醫療機器人市場保持高速增長態勢,應用領域涵蓋醫療手術、康復運動、醫護輔助和醫療后勤等四大類,產品類型達數十種,為醫護人員減輕了工作負擔,為患者提供了更加高品質的醫療服務。但制造成本、安全性與穩定性、感知能力等因素,也限制著智慧醫療機器人的進一步普及應用。

隨著5G、人工智能等新技術與機器人技術的加速融合,以及納米機器人等多種新型智慧醫療機器人走向市場,智慧醫療機器人的應用邊界將進一步拓寬,不斷提升醫療行業運轉效率。

????????一、智慧醫療機器人概要

不同類型智慧醫療機器人的結構各有不同,重要組成部分一般有控制端、視覺及成像系統、執行端、傳感器等。智慧醫療機器人的功能主要包括手術導航及操作、醫藥物資運輸、患者康復運動輔助、無人值守醫療后勤操作等,主要用于手術、院外護理、醫院后勤、院內患者服務等用途。

????????1. 智慧醫療機器人全球市場規模

隨著醫療自動化需求的不斷增長,智慧醫療機器人市場迎來了快速增長時期。根據前瞻產業研究院數據,2018年上半年,國內醫療服務機器人市場規模達5.2億美元。根據中投顧問產業研究中心預測,智慧醫療機器人市場2017年~2021年均復合增長率約為15.04%,2021年全球市場規模將達到207億美元。

2017年~2021年全球智慧醫療機器人市場規模預測(來源:中投顧問)

????????2. 智慧醫療機器人產業鏈

全球智慧醫療機器人產品種類及占比(來源:機器之心不完全統計)

????????二、智慧醫療機器人關鍵技術

????????控制系統:是根據指令以及傳感信息控制機器人完成一定的動作或作業任務的裝置,由硬件集成和控制算法組成,直接決定了智慧醫療機器人的性能及優劣。伺服系統:智慧醫療機器人的關節驅動離不開伺服系統,關節越多,機器人的柔性和精準度越高,所要使用的伺服電機的數量就越多。

????????傳感器:使智慧醫療機器人感知聲、光、物體、障礙等外部環境因素的必需硬件。

????????機器人視覺:機器人視覺涉及使用相機硬件和計算機算法的組合,機器人視覺不僅要把視覺信息作為輸入,而且還要對這些信息進行處理,進而提取出有用的信息提供給機器人。

????????語音識別:語音識別技術就是讓機器通過識別和理解過程把語音信號轉變為相應的文本或命令的技術,多用于智慧醫療機器人與醫生或患者的人機交互。

????????仿生材料:仿生材料是指模仿生物的各種特點或特性而研制開發的材料,某些智慧醫療機器人需要大量的柔性材料,形成醫療機器人的放生肌肉、骨骼或皮膚組織,輔助醫生或者服務患者。

????????5G :?5G 網絡是第五代移動通信網絡,比 4G 網絡的傳輸速度快數百倍。5G 有四大重要特點:高速度、泛在網、低功耗、低時延,這使得遠程操作智慧醫療機器人成為可能。

????????力觸覺:是解決醫療現場沉浸感問題的關鍵技術,力觸覺技術可以傳遞壓力,溫度、紋理、速度、加速度、震動等各種信息,就像人在現場真正的觸摸一樣,反饋給醫生或者患者真實的感受。

????????三、智慧醫療機器人應用場景及現狀

????????四、智慧醫療機器人代表應用案例

????????北京積水潭醫院——天璣骨科機器人:天智航的“天璣”第三代機器人可以輔助醫生開展四肢、骨盆骨折以及脊柱全節段手術,已在北京積水潭醫院等10多家醫院投入臨床應用,累計完成2000多例手術。應用天璣骨科機器人開展手術,手術精度可達到0.8毫米,減少術中輻射70%以上,提高手術效率20%以上,具有減少術中失血量和組織微創等優勢。

????????癱瘓患者——Fourier X1外骨骼機器人:傅立葉智能外骨骼機器人Fourier X1主要針對下半身癱瘓的患者,幫助他們實現坐、站、行走、上下樓梯等基本功能。Fourier X1的首批試用者中有一位胸部以下完全截癱,大腿、膝蓋、腳踝都沒有力量的患者,在經過了一段時間的適應和訓練已能使用外骨骼進行初步行走。

????????上海仁濟、鄭大一附院——鈦米病房服務機器人:上海仁濟、鄭大一附院鄭東院區的核醫學科病房都引進了鈦米的服務。在核素放射環境下,鈦米病房服務機器人能代替醫護人員,執行病人體征測量、送藥、環境放射性檢測、巡檢等病房服務,并可遠程視頻問診、實時回答病患疑問。對于醫護人員而言,減少了進入病房的次數,避免不必要的輻射,能夠借助機器人完成原本需要人力完成的體征檢測、問診和查房等工作。

????????馬丁醫療中心——Xenex lightrikle消毒機器人:馬丁醫療中心是馬丁醫療系統的旗艦醫院,該中心宣布采用Xenex lightrikle消毒機器人以來,c.diff細菌感染率顯著下降。Xenex lighttrikle機器人在醫療機構的同行評審研究中被認為有助于降低c.diff、MRSA和手術部位感染率46%以上。在馬丁醫療中心,Xenex lighttrikle機器人被用于五個高危單位的病房和輔助區域,為易感人群提供盡可能干凈的房間。

????????五、智慧醫療機器人發展趨勢

????????產業

1. 人口老齡化推動康復產業發展,康復機器人市場增速明顯。

2. 制造業升級政策推動國內智慧醫療機器人產業加速發展。

????????應用

1. 對交互性要求較高的智慧醫療機器人最先受益于人工智能技術。

2. 應用制造業升級政策推動國內智慧醫療機器人產業加速發展。

3. 血管介入機器人具備導管推進和導航引導優勢,逐步進入臨床應用。

????????技術

1. 5G技術實時傳輸操作信號,確保遠程手術機器人效果。

2. 軟體機器人作為輕量級輔助設備更靈活輔助患者受傷恢復。

3. 知識圖譜技術讓導診機器人更加智能化服務于診前過程。

4. 納米機器人能夠在患者體內運送藥物和治療疾病。

5. 計算機視覺技術發展提升智慧醫療機器人的識別能力。

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醫療機器人智慧醫療

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