2014年電影《機(jī)器紀(jì)元》的公映，似乎暗示著服務(wù)機(jī)器人正在由人機(jī)對抗朝人類價值的延伸在轉(zhuǎn)變。不過，醫(yī)療未來，會是手術(shù)機(jī)器人的世界嗎？
動脈網(wǎng)（ID：vcbeat） 作者：allenxu
近年來，機(jī)器人不僅用于工業(yè)領(lǐng)域，在醫(yī)療系統(tǒng)也已得到推廣應(yīng)用。如大名鼎鼎的手術(shù)機(jī)器人（SurgicalRobot）的問世不過短短10年，但同樣取得重大進(jìn)展。目前，關(guān)于機(jī)器人在醫(yī)療界中的應(yīng)用的研究主要集中在外科手術(shù)機(jī)器人、康復(fù)機(jī)器人、護(hù)理機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人方面。
其中，外科手術(shù)醫(yī)療機(jī)器人是目前應(yīng)用范圍最廣且最具前景，其提供的強(qiáng)大功能克服了傳統(tǒng)外科手術(shù)中精確度差、手術(shù)時間過長、醫(yī)生疲勞、和缺乏三維精度視野等問題。
實際上，手術(shù)機(jī)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(shù)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(shù)機(jī)器人的工作原理是通過無線操作進(jìn)行的外科手術(shù)，即醫(yī)生坐在電腦顯示屏前，通過顯示屏和內(nèi)窺鏡仔細(xì)觀察病人體內(nèi)的病灶情況，然后通過機(jī)器人手中的手術(shù)刀將病灶精確切除（或修復(fù)）。
這種被國外科學(xué)家命名為MIS的系統(tǒng)是設(shè)計一切手術(shù)機(jī)器人的基礎(chǔ)。以目前各國醫(yī)院使用中的達(dá)·芬奇手術(shù)機(jī)器人為例，只要在病人皮膚表面開一個極小的口子，將探頭塞進(jìn)體內(nèi)，即可觀察到病人病灶所在位置，然后再用機(jī)器人手中的手術(shù)刀將其切除。
此外，手術(shù)機(jī)器人還可做器官修補(bǔ)、血管吻合或骨磨削等需要十分精細(xì)的手術(shù)。近年來，手術(shù)機(jī)器人被用于做包括基因移植、神經(jīng)手術(shù)和遠(yuǎn)程手術(shù)等在內(nèi)的各種重要手術(shù)，從而大大提高了危重病人的存活率。
那么，這么厲害的手術(shù)機(jī)器人發(fā)展情況如何？有哪些研發(fā)公司？又有哪些細(xì)分領(lǐng)域？國內(nèi)情況如何？未來將如何發(fā)展？別急，聽我慢慢道來。
新興力量
今年3月初，谷歌最新發(fā)布的一則通告顯示，公司已同醫(yī)療器械公司強(qiáng)生達(dá)成合作協(xié)議，將共同研發(fā)一款機(jī)器人平臺，來幫助醫(yī)生們進(jìn)行外科手術(shù)。
據(jù)悉，這款機(jī)器人手術(shù)平臺將有助于外科微創(chuàng)手術(shù)技術(shù)的的進(jìn)步，解決病人諸如修疤、疼痛、恢復(fù)期漫長等方面的問題。谷歌將為這款機(jī)器人平臺注入視覺系統(tǒng)和圖像分析軟件，能為外科醫(yī)生提供更好的視覺空間，并幫助其獲取其他相關(guān)信息。
到了5月中旬的時候，博實股份公告，公司擬投資1億元，設(shè)立全資子公司博實高端醫(yī)療裝備有限公司，同時擬通過博實股份或子公司投資微創(chuàng)外科手術(shù)機(jī)器人及智能器械項目。
2015年7月31日的時候，東京工業(yè)大學(xué)和東京醫(yī)科齒科大學(xué)創(chuàng)立的RIVERFIELD公司宣布，內(nèi)窺鏡手術(shù)輔助機(jī)器人“EMARO：EndoscopeMAnipulatorRObot”將于2015年8月上市。
EMARO是主刀醫(yī)生可通過頭部動作自己來操作內(nèi)窺鏡的系統(tǒng)，無需助手（把持內(nèi)窺鏡的醫(yī)生）的幫助。東京醫(yī)科齒科大學(xué)生體材料工學(xué)研究所教授川嶋健嗣和東京工業(yè)大學(xué)精密工學(xué)研究所副教授只野耕太郎等人，從著手研究到EMARO上市足足用了約10年時間。
其作為手術(shù)輔助機(jī)器人，首次采用了氣壓驅(qū)動方式。用自主的氣壓控制技術(shù)，實現(xiàn)了靈活的動作，在工作中“即使接觸到人，也可以躲開其作用力”（只野）等，可保證高安全性。與馬達(dá)驅(qū)動的現(xiàn)有內(nèi)窺鏡夾持機(jī)器人相比，整個系統(tǒng)更加輕量小巧也是一大特點(diǎn)。該系統(tǒng)平時由主刀醫(yī)生由頭部的陀螺儀傳感器來操作，發(fā)生緊急情況時，還可以手動操作。可利用機(jī)體上附帶的控制面板的按鈕來操作。
它誕生的背景是，近年為取代對患者造成很大負(fù)擔(dān)的開腹手術(shù)，使用內(nèi)窺鏡的低創(chuàng)手術(shù)日益普及，就是以“切個1日元硬幣的口就可完成全部手術(shù)”（東京醫(yī)科齒科大學(xué)理事兼副校長森田育男）為目標(biāo)的療法。
其典型代表是從在患者腹部切開的小口插入鉗子和內(nèi)窺鏡、切除癌癥等的腹腔鏡手術(shù)。作為手術(shù)輔助機(jī)器人代名詞的美國直覺外科公司的“達(dá)芬奇系統(tǒng)（da Vinci Surgical System）”也是輔助內(nèi)窺鏡手術(shù)的系統(tǒng)。
雖然內(nèi)窺鏡手術(shù)日益普及，但內(nèi)窺鏡手術(shù)所需要的“助手難以保證”。尤其，在中小型醫(yī)院，助手不足據(jù)說是一個嚴(yán)重的問題。EMARO的問世就是為了解決這一問題。
據(jù)稱，RIVERFIELD的機(jī)器人鉗子系統(tǒng)已在作動物和模擬內(nèi)臟器官的實驗，正在開發(fā)第7號產(chǎn)品。預(yù)定2019年上市。最初考慮用于跟達(dá)芬奇系統(tǒng)一樣的疾病和手術(shù)，原口充滿信心地表示“還要推廣到達(dá)芬奇系統(tǒng)無法應(yīng)對的領(lǐng)域”。超越達(dá)芬奇系統(tǒng)的日本產(chǎn)機(jī)器人誕生了。EMARO將成為第一塊試金石。
11月，專注于跨境醫(yī)療投資的基金匯橋資本集團(tuán)(“Ally Bridge Group”) 宣布，將以可轉(zhuǎn)債及認(rèn)股權(quán)證的形式對法國公司Medtech SA投資1500萬美元。Medtech是一家創(chuàng)新的手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)開發(fā)商，目前在泛歐證券交易所掛牌(股票代碼Euronext:ROSA)。
Medtech SA成立于2002年，總部設(shè)在法國南部蒙彼利埃，是一家全球領(lǐng)先的手術(shù)輔助機(jī)器人系統(tǒng)研發(fā)商。公司的旗艦產(chǎn)品ROSA腦部機(jī)器人已經(jīng)獲得歐洲、美國、中國、加拿大和澳大利亞的批準(zhǔn)。2014年7月，ROSA脊柱機(jī)器人也已獲得CE mark認(rèn)證，預(yù)計很快將會獲得美國FDA的批準(zhǔn)。
目前公司在全球范圍內(nèi)已安裝51個手術(shù)系統(tǒng)，分布在全球各大頂級的神經(jīng)外科中心，包括克利夫蘭診所和馬薩諸塞州總醫(yī)院。目前，4家中國頂級的神經(jīng)外科醫(yī)院也已安裝ROSA機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)。
2013年，公司被全球增長咨詢公司Frost & Sullivan評為神經(jīng)外科機(jī)器人類別的 “歐洲年度企業(yè)”。
隨著機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，醫(yī)療機(jī)器人的發(fā)展已經(jīng)受到了全球高度關(guān)注，美國已經(jīng)把手術(shù)治療機(jī)器、假肢機(jī)器人、康復(fù)機(jī)器人、心理康復(fù)輔助機(jī)器人、個人護(hù)理機(jī)器人、智能健康監(jiān)控系統(tǒng)定為未來發(fā)展的六大研究方向。歐洲計劃將建立“Robotics for Health-care”網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)醫(yī)療機(jī)器人在歐洲的發(fā)展和應(yīng)用。
一切事物的發(fā)展都有其源頭，在進(jìn)一步探索手術(shù)機(jī)器人之前，我們先來了解一下手術(shù)機(jī)器人從伊索到達(dá)芬奇的這段發(fā)展歷程。
從伊索到達(dá)芬奇
1994年出現(xiàn)的伊索被設(shè)計用來接受手術(shù)醫(yī)生的指示并控制腹腔鏡攝像頭。其三個階段的產(chǎn)品伊索-1000，伊索-2000和伊索-3000，充分體現(xiàn)了介入手術(shù)的特點(diǎn)。該機(jī)器可以模仿人手臂功能，實現(xiàn)聲控設(shè)置，取消了對輔助人員手動控制內(nèi)窺鏡的需要，提供比人為控制更精確一致的鏡頭運(yùn)動，為醫(yī)生提供直接、穩(wěn)定的視野。至2014年，外科醫(yī)師應(yīng)用“伊索”已在全球做了超過7.5萬例次微創(chuàng)手術(shù)。
1996年初，在伊索機(jī)器人的基礎(chǔ)上，開發(fā)出了功能強(qiáng)大的視覺系統(tǒng)，推出主從遙控操作的宙斯機(jī)器人。宙斯機(jī)器人分為Surgeon-side系統(tǒng)和Patient-side系統(tǒng)，Surgeon-side系統(tǒng)由一對主手和監(jiān)視器構(gòu)成，醫(yī)生可以坐著操控主手手柄，并通過控制臺上的顯示器觀看由內(nèi)窺鏡拍攝的患者體內(nèi)情況。Patient-side由用于定位的兩個機(jī)器人手臂和一個控制內(nèi)窺鏡位置的機(jī)器人手臂組成。
達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人是目前全球最成功及應(yīng)用最廣泛的手術(shù)機(jī)器人。其也代表著當(dāng)今手術(shù)機(jī)器人最高水平，它主要由3個部分組成：
1.醫(yī)生控制系統(tǒng)。
2.三維成像視頻影像平臺。
3.機(jī)械臂，攝像臂和手術(shù)器械組成移動平臺。
實施手術(shù)時主刀醫(yī)師不與病人直接接觸，通過三維視覺系統(tǒng)和動作定標(biāo)系統(tǒng)操作控制，由機(jī)械臂以及手術(shù)器械模擬完成醫(yī)生的技術(shù)動作和手術(shù)操作。
投資觀點(diǎn)
在伊索機(jī)器人、宙斯機(jī)器人等前代機(jī)型的基礎(chǔ)上，美國視覺公司開發(fā)的達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人是目前全世界應(yīng)用最廣、技術(shù)最先進(jìn)的手術(shù)機(jī)器人。截止至2014年底，達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人在全球已安裝了3266臺，完成手術(shù)共計約57萬例。
從全球來看，手術(shù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化和技術(shù)突破都正處于甜點(diǎn)期，如達(dá)芬奇、Rewalk等優(yōu)秀科技企業(yè)涌現(xiàn)，而部分國內(nèi)自動化企業(yè)依托于科研院所的合作、引進(jìn)國外技術(shù)等資源，也在積極研發(fā)醫(yī)療機(jī)器人產(chǎn)品，處于產(chǎn)業(yè)化前期階段。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，手術(shù)機(jī)器人雖然絕對空間更大，但外資份額過高并且處于絕對壟斷地位，競爭格局短期不利于國內(nèi)企業(yè)。
但是，基于廣闊的市場前景和高技術(shù)壁壘，建議以科技股的視角看待手術(shù)機(jī)器人相關(guān)國產(chǎn)化企業(yè)，重點(diǎn)關(guān)注積極研發(fā)和投資相關(guān)領(lǐng)域、打造醫(yī)用機(jī)器人平臺的公司 。
其實相比手術(shù)機(jī)器人，向醫(yī)療護(hù)理的方方面面滲透的其他領(lǐng)域醫(yī)療機(jī)器人更加值得投資，包括骨科機(jī)器人、胃鏡機(jī)器人、診斷機(jī)器人、牙科輔助機(jī)器人、護(hù)理機(jī)器人等等，這些品類正在不同的領(lǐng)域里替代醫(yī)生經(jīng)驗和人工護(hù)理，提高醫(yī)療效率和精確度，并產(chǎn)生了一批精專于某一細(xì)分領(lǐng)域的新公司。
細(xì)分領(lǐng)域
骨科手術(shù)機(jī)器人為手術(shù)機(jī)器人中的一個細(xì)分領(lǐng)域。比較著名的有： 1992年的ROBODOC手術(shù)系統(tǒng)，由已并入CUREXO科技公司的Integrated Surgical Systems公司發(fā)布。
該系統(tǒng)能夠完成一系列的骨科手術(shù)，如全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)及全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)(THA & TKA)，也用于了全膝關(guān)節(jié)置換翻修術(shù)(RTKA)，其包括兩個組件：
一個是配備了三維外科手術(shù)前規(guī)劃專有軟件的電腦工作站 ORTHODOC(R)。
以及一個用于髖、膝置換術(shù)精確空腔和表面處理的電腦操控外科機(jī)器人 ROBODOC(R) Surgical Assistant。
該設(shè)備已經(jīng)廣泛用于全球20,000多例外科手術(shù)。 德國Orto Maquet公司在1997年推出了CASPAR手術(shù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于THA&TKA中的骨骼磨削，以及前交叉韌帶重建術(shù)的隧道入點(diǎn)定位，磨削精度達(dá)到了0.1 mm，在歐洲一些醫(yī)院里得到應(yīng)。
牙科輔助機(jī)器人是手術(shù)機(jī)器人另一個細(xì)分市場。目前有牙齒美容機(jī)器人和義齒機(jī)器人。
義齒機(jī)器人利用圖像、圖形技術(shù)來獲取生成無牙頜患者的口腔軟硬組織計算機(jī)模型，利用自行研制的非接觸式三維激光掃描測量系統(tǒng)來獲取患者無牙頜骨形態(tài)的幾何參數(shù)，采用專家系統(tǒng)軟件完成全口義齒人工牙列的計算機(jī)輔助統(tǒng)計。
Sinora齒雕機(jī)器人是一款比較典型的牙齒美容機(jī)器人,其突破了傳統(tǒng)的牙齒修復(fù)方法，利用數(shù)字化口腔修復(fù)網(wǎng)絡(luò)平臺，經(jīng)3D智能數(shù)字化技術(shù)系統(tǒng)直接設(shè)計，避免因材料或操作造成的誤差，不會發(fā)生規(guī)定混合物，印模和設(shè)定時間有錯誤或不符的現(xiàn)象，從診斷、拍攝、設(shè)計、制作、試戴在一個區(qū)域內(nèi)完成，一氣呵成。例如過去需要一周時間來制作的全瓷牙，現(xiàn)在僅需要1小時左右就能完成，“純”打磨時間僅需要8-10分鐘。是目前最有效、最安全的牙齒美容技術(shù)。
胃鏡機(jī)器人和手術(shù)機(jī)器人同屬醫(yī)療機(jī)器人，只是兩者以不同的方式進(jìn)行“手術(shù)”而已。目前，胃鏡機(jī)器人以胃鏡膠囊機(jī)器人為主。患者只需吞下一顆普通膠囊藥物大小的膠囊內(nèi)鏡機(jī)器人，醫(yī)生就能檢查胃和小腸。
該遙控膠囊內(nèi)鏡機(jī)器人集成了各種各樣的傳感器，采用獨(dú)創(chuàng)的磁場控制技術(shù)，把膠囊內(nèi)鏡變成了“有眼有腳”的機(jī)器人。由于其體積很小，進(jìn)入體內(nèi)毫無異物感與不適感，消除患者緊張、焦慮情緒，極大提高了受檢者對檢查的耐受性。
全球研發(fā)情況
據(jù)WinterGreen Research報告，手術(shù)機(jī)器人市場規(guī)模在2014年為32億美元，報告表示目前北美市場目前為最大市場，而由于政府醫(yī)療投入加大，醫(yī)療系統(tǒng)重組和人們對微創(chuàng)手術(shù)意識加強(qiáng)，未來市場重心將逐漸往亞洲市場轉(zhuǎn)移。
并且，伴隨著下一代設(shè)備、系統(tǒng)和器械的發(fā)布，手術(shù)機(jī)器人將從目前的大型開放手術(shù)，覆蓋到身體中的微小部分。預(yù)計2021年將達(dá)到200億美元。
近20年來，伴隨著技術(shù)的突破和醫(yī)療水平的前進(jìn)，手術(shù)機(jī)器人已完成了三次升級，從單臂機(jī)器人伊索到三臂機(jī)器人宙斯，直至最先進(jìn)的四臂機(jī)器人達(dá)芬奇。
達(dá)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(rèn)，次年被FDA正式批準(zhǔn)投入使用。此手術(shù)系統(tǒng)最初主要用于泌尿外科的微創(chuàng)手術(shù)，例如前列腺切除手術(shù)，現(xiàn)在被越來越多地應(yīng)用于心外科，婦科以及小兒外科等外科微創(chuàng)手術(shù)。
根據(jù)IFR發(fā)布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)， 2013年全球外科手術(shù)輔助機(jī)器人總銷售額達(dá)14.95億美元，其中達(dá)芬奇機(jī)器人全球銷售額達(dá) 6.33億美元，占比42.43%。截至2014年底，全球共裝機(jī)達(dá)芬奇機(jī)器人3266臺，其中美國2223臺，歐洲549臺，亞洲350臺，我國內(nèi)地共29臺，其中9臺在北京。
手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)開發(fā)者除了美國Intuitive Surgical公司外，還有剛剛進(jìn)入手術(shù)機(jī)器人的老牌醫(yī)療公司Stryker。 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(guān)節(jié)臵換、創(chuàng)傷、顱面、脊柱、手術(shù)設(shè)備、神經(jīng)外科、耳鼻喉、介入性疼痛管理、微創(chuàng)手術(shù)、導(dǎo)航手術(shù)、智能化手術(shù)室及網(wǎng)絡(luò)通訊、生物科技、醫(yī)用床、急救推床等。
由于業(yè)績良好，史賽克公司分別被美國著名的《財富》雜志及《Business Week》評為財富500強(qiáng)公司及全美50大醫(yī)療公司之一。 2014年，公司營業(yè)收入96.75億美元，同比增加7.25%；營業(yè)利潤22.26億元，同比增加5.50%。此外，公司研發(fā)投入穩(wěn)步增加，占營業(yè)收入比重保持5%-6%。
2013年，Stryker以16.5億美元收購Mako外科治療公司及其相關(guān)核心技術(shù)。Mako總部位于佛羅里達(dá)州，其主打產(chǎn)品包括Makoplasty全髖關(guān)節(jié)臵換系統(tǒng)等。MAKOplasty由具有高精確性的RIO機(jī)械臂系統(tǒng)和創(chuàng)新性的髖膝關(guān)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(shù)方式，精確植入假體，恢復(fù)自然的髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)。
MAKOplasty膝關(guān)節(jié)系統(tǒng)針對早到中期膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎患者，可進(jìn)行單間室或多間室的假體臵換。允許醫(yī)生術(shù)中實時調(diào)整膝關(guān)節(jié)力線和軟組織平衡。并通過微創(chuàng)的手術(shù)方式保留更多骨質(zhì)和組織，病人恢復(fù)更快。 MAKOplasty髖關(guān)節(jié)臵換手術(shù)可以通過機(jī)械臂精確限定關(guān)節(jié)銼進(jìn)入的深度并指導(dǎo)方向和角度，從而達(dá)到手術(shù)更加精確和安全的目的。
另外，國際上一些公司已經(jīng)開始把注意力集中在眼科、神經(jīng)外科、骨科這些達(dá)芬奇系統(tǒng)還未占領(lǐng)的領(lǐng)域,例如CUREXO Technology的ROBODOC外科手術(shù)系統(tǒng)、英國Acrobot公司的外科醫(yī)療手術(shù)系統(tǒng)等。以上提到的手術(shù)機(jī)器人由于專攻市場小、設(shè)備昂貴等缺陷使他們未能在市場上受到特別關(guān)注，但也都是手術(shù)機(jī)器人商品化的成功案例。
國內(nèi)研發(fā)情況
由于目前外科手術(shù)機(jī)器人生產(chǎn)商的技術(shù)和市場壟斷，使得手術(shù)機(jī)器人的購置費(fèi)用高、手術(shù)成本高、維護(hù)費(fèi)用高。這就直接導(dǎo)致我國醫(yī)院手術(shù)機(jī)器人的普及率遠(yuǎn)低于歐美，也不及亞洲日、韓等近鄰。
目前，國內(nèi)研究人員正在加緊研制各種手術(shù)機(jī)器人及其輔助設(shè)備、耗材。從長遠(yuǎn)看，當(dāng)前的手術(shù)機(jī)器人技術(shù)和市場的壟斷地位可能被打破，手術(shù)機(jī)器人使用成本的下降是必然趨勢。我國自主研發(fā)手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域起步較晚，仍處于試驗領(lǐng)域。主要有以下幾個研究機(jī)構(gòu)：
a. 海軍總醫(yī)院與北京航天航空大學(xué)聯(lián)合開發(fā)的機(jī)器人系統(tǒng)CRAS（Computer and Robot Assisted Surgery，CRAS）。CRAS是國內(nèi)手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)的先行者，已完成第五代的研制和臨床應(yīng)用。該系統(tǒng)系統(tǒng)選用PUMA260、262機(jī)器人作為系統(tǒng)輔助操作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
第一代機(jī)器人于1997年5月首次應(yīng)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(shù)。第五代機(jī)器人除了前四代機(jī)器人的特點(diǎn)外，自動定位功能更加先進(jìn)，實現(xiàn)了視覺自動定位，使手術(shù)誤差更小，手術(shù)操作更加快捷安全。該系統(tǒng)能通過互聯(lián)網(wǎng)實施遠(yuǎn)程操作手術(shù)。
2005年12月12日，在北京與延安之間利用互聯(lián)網(wǎng)成功進(jìn)行了2例立體定向手術(shù)。雖然如此，CARS手術(shù)機(jī)器人在擴(kuò)大適用范圍和實用性方面還是有許多問題需要解決。
b.2013年11月，國家“863”計劃資助項目——“微創(chuàng)腹腔外科手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)”，由哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)器人研究所研制成功，并通過國家“863”計劃專家組的驗收。
據(jù)哈工大機(jī)器人研究所的研發(fā)人員介紹，國產(chǎn)微創(chuàng)腹腔外科手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)，研究人員針對微創(chuàng)外科手術(shù)的多種術(shù)式，在手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計、主從控制算法、三維（3D）腹腔鏡與系統(tǒng)集成等關(guān)鍵技術(shù)上都進(jìn)行了重要突破，并申請了多項國家發(fā)明專利。
這個項目的突破被看做是打破了進(jìn)口達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人的技術(shù)壟斷，將加快實現(xiàn)國產(chǎn)微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人輔助外科手術(shù)。
c. 2014年04月，中南大學(xué)湘雅三醫(yī)院順利完成了3例國產(chǎn)機(jī)器人手術(shù)，這是我國自主研制的手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)首次運(yùn)用于臨床。該手術(shù)機(jī)器人就是天津大學(xué)研發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的微創(chuàng)外科手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)——“妙手S”。
“妙手S”系統(tǒng)較國外同類產(chǎn)品有三點(diǎn)技術(shù)優(yōu)勢，第一是運(yùn)用了微創(chuàng)手術(shù)器械多自由度絲傳動解耦設(shè)計技術(shù)，解決了運(yùn)動耦合問題，固定、防滑、防松，更有利于精度保持。第二是實現(xiàn)了從操作手的可重構(gòu)布局原理與實現(xiàn)技術(shù)，使機(jī)器人的“胳膊”更輕，更適應(yīng)手術(shù)的需要。第三是運(yùn)用系統(tǒng)異體同構(gòu)控制模型構(gòu)建技術(shù)，解決了立體視覺環(huán)境下手-眼-器械運(yùn)動的一致性。
據(jù)了解，“妙手S”外科手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)將有望3年內(nèi)投產(chǎn)。
據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2015-2020 年中國醫(yī)療器械行業(yè)市場需求預(yù)測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》，2014 年國內(nèi)醫(yī)療器械市場總規(guī)模將近2556 億元，但進(jìn)口醫(yī)療器械的進(jìn)口金額占據(jù)中體市場份額40%，其中中高端市場上的醫(yī)療器械幾乎被外國廠商包攬，占比超過70%。目前，國產(chǎn)手術(shù)機(jī)器人還大多處于研發(fā)或臨床試驗階段，距離商業(yè)化推廣還有一定的距離。
以歷史看未來
從第一臺手術(shù)機(jī)器人誕生到現(xiàn)在，自動化手術(shù)已經(jīng)走過了近30個年頭。當(dāng)1985年第一臺手術(shù)機(jī)器人Puma 560生產(chǎn)出來的時候，生產(chǎn)該機(jī)器人的公司出于安全考慮，曾經(jīng)禁止該機(jī)器人被用于手術(shù)。但現(xiàn)在，最先進(jìn)的手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)每年執(zhí)行著上萬例各種手術(shù)。不禁讓人感嘆醫(yī)療技術(shù)發(fā)展如此之快。
現(xiàn)在，我們?nèi)匀缓芎闷妫瑱C(jī)器人手術(shù)的未來將會是怎樣的情景呢？
現(xiàn)在，全球各地的醫(yī)生們正期盼著遠(yuǎn)程醫(yī)療和遠(yuǎn)程手術(shù)的發(fā)展，那樣的話，一個醫(yī)生就可以在另一個城市、另一個州或者另一個大陸為患者做手術(shù)。這意味著我們可以在世界的不同地方建立一些手術(shù)中心，醫(yī)生可以去一個手術(shù)中心，坐在控制臺上，而患者則在另一個手術(shù)中心，他只需要操控機(jī)器人，便可以為患者動手術(shù)了。
實際上，2001年的時候，紐約和法國的斯特拉斯堡就通過機(jī)器人完成了一次遠(yuǎn)程手術(shù)。這臺具有開創(chuàng)性特質(zhì)的手術(shù)被成為“林德伯格手術(shù)”。雖然手術(shù)成功完成，但是影像的傳輸和手術(shù)操作卻出現(xiàn)了延遲的現(xiàn)象，這使得遠(yuǎn)程手術(shù)難以實現(xiàn)。然而，隨著網(wǎng)速的增長和帶寬變得更便宜，延遲的現(xiàn)象毫無疑問會得到改善。
我相信，在未來我們會擁有遠(yuǎn)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(shù)，我并不認(rèn)為那是個遙不可及的科學(xué)幻想，我認(rèn)為在我有生之年，這將成為現(xiàn)實。并且，遠(yuǎn)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(zhǔn)入門檻，讓他們在自己的領(lǐng)域變的最為出色。
另外一種可能是，在未來我們可以只通過單一的創(chuàng)口為患者進(jìn)行手術(shù)，或許可以通過肚臍，插入一支蛇形的機(jī)械臂。而現(xiàn)在，為了能夠方便機(jī)械臂進(jìn)入身體，患者的身體上會留下幾處較小的創(chuàng)口。
這項技術(shù)的繼續(xù)發(fā)展將意味著，醫(yī)生只需要在患者身體上開一個小洞，然后在插入一支蛇形機(jī)械臂就行了，那才是真正的顛覆性技術(shù)，這可能會永遠(yuǎn)改變手術(shù)的性質(zhì)，這些真的很酷，不是嗎？
