医用服务型机器人.ppt

Surgical Biological modeling
Preoperative navigation and planning
Humancomputer interaction
05
Future vision
You have a fever, but the doctor neither prescribes you medicine nor gives you an injection. Instead, it offers a special kind of medical treatment implanting a tiny robot into the bloodstream. This robot detects the cause of fever, sways a pair of tail-like appendages, swims through arteries and veins, travels to the appropriate system, and treats the affected area directly.
……
Classification of medical robots
Clinical medical robots
Clinical medical robots include surgical robots and diagnostic and therapeutic robots that can perform precise surgical procedures or diagnoses.
Tianjin University's minimally invasive surgical robot enters

拓展应用领域
开拓新市场
积极开拓医疗辅助机器人新的 应用领域和市场，扩大市场份
额。
加强宣传推广
加强医疗辅助机器人的宣传推广 ，提高公众认知度和接受度，增 加市场需求。
开展定制化服务
针对不同应用领域和市场需求，开 展定制化服务，满足客户的个性化 需求。
04
行业内典型企业分析
企业一：技术领先者
01
专注于核心技术研发
与相关企业建立合作关系，共同 推动医疗辅助机器人行业的发展 。
05
未来发展趋势预测
技术发展方向
医疗辅助机器人技术将持续深耕医学影像、手术机器人、康复机器人等方向，提 高机器人的精度、稳定性和可靠性。
人工智能技术将在医疗辅助机器人领域得到更广泛的应用，如深度学习、机器视 觉等，提高机器人的自主性和智能化程度。
市场需求变化
随着医疗行业的不断发展和人们对医疗服务 需求的增加，医疗辅助机器人市场需求将继 续保持增长态势。
医疗辅助机器人将从医院延伸到家庭、康复 中心等更广泛的应用场景，满足不同人群的
需求。
政策环境变化
政府将加大对医疗辅助机器人产业的扶持力度，从政策层 面推动行业发展。
相关法规和标准将逐步完善，规范行业的发展，确保产品 的安全性和可靠性。
2023
医疗辅助机器人行业行业 痛点与解决措施
目 录
• 行业概述 • 行业痛点 • 解决措施 • 行业内典型企业分析 • 未来发展趋势预测
01
行业概述
定义与分类
医疗辅助机器人
指在医疗领域中，能够辅助医生、护士及相关工作人员完成 各类诊疗、护理、康复等任务的机器人。
分类
根据应用场景和功能，医疗辅助机器人可分为手术机器人、 康复机器人、护理机器人、医用教学机器人等。

运送药品机器人
Vasteras Giraff
Vasteras Giraff相当于是一个移动通信工具，它有一个摄像头和屏 幕可以让病人和医生看到彼，它还拥有像Skype一样的双向视频通话功 能，并可以通过遥控器来控制。此外，这个机器人还可以连接到听诊器 、耳镜和超声波扫描仪，从而使医生可以最大限度地像亲临现场一样进 行诊疗，这样远程的诊断能够达到与面对面的听诊近乎一样的效果。 机器人患者能够让医学生们大胆地学以致用。利用机 器人来培训医生一直存在，而且随着时代的发展机器人 可做的也更多。这种机器人患者拥有跳动的心脏、转动 的眼睛，甚至还能呼吸，它能训练医学生们如何正确测 量血压和其他生命体征。 可以通过系统设定进行送餐、送药 、整理患者的床单和脏餐盘，收集医 院的废物等活动。利用医院的WiFi信 号与中央系统通信，TUG能躲避障碍， 乘坐电梯。Aethon TUG提高了医院的 工作效率。
机器人 患者
Aethon TUG
疾病诊断 机器人
疾病诊断是医疗实践中最核心的部分。但有时，在血检或胸透时， 可能存在医生没有察觉的细微情况。而这些机器人能提供更多特定的诊 断功能。 RP-VITA是由iRobot和InToch Heath公司联合研发的远程医 疗机器人。作为远程医疗助手，设计者希望医生们可以通过 它远程实时监控病人的情况。因此，包括B超和电子听诊器等 诊断设备均被内嵌在机器人上。RP-VITA通过iPad应用进行控 制。 机器人还能进行手术，因为它们的动作 更加精确，能降低手术风险。由于动作精 确，伤口的切口可以更小，从而降低感染 风险，加速康复进程。这样的机器人包括 NeuroArm和Heartlander等。
Baymax设计的科学依据
导演Don Hall透露，他们是在造访卡内 基梅隆大学时发现了一款可充气的机器人 手臂。这是一个原理非常简单的机器人设 计。在弹性体内形成充气槽，通过改变充 气槽中的气压，可以使弹性体发生形变； 而当弹性体的各侧壁选择不同形变系数的 材料时，可以控制形变发生的方向和幅度 。当把一系列这样的弹性体连接起来、再 配上一根连通充气槽的充气管时，就构成 了一个完整的功能模块。这个主要由硅胶 构成的功能模块就是Baymax的设计原型。 充气式机器人的优势是可以提供轻柔的操 作，适合对精细物品进行操作；而且可以 通过充放气来改变机器人的体积，适应不 同形状的工作环境。

突破性发展
1994年，美国Computer Motion公司推出了第一种能够用 于微创手术的医用机器人产品Aesop(伊索)机器人。 Aesop具有7个自由度，能够模仿人类手臂的姿态和功能， 有效辅助医生抓持和操作内窥镜设备，在心脏、胸外、 脊柱等多种外科领域有广泛应用。
1995年，Zeus(宙斯)系统实现了医生远距离控制从端机 器人进行精细的手术操作和稳定的器械抓持等动作。 Zeus系统采用纯信号方式实现医生操纵台对机器臂的控 制，在传输距离上不受视频延迟的影响。
机器人在实施手术
主治医生与患者
突破性发展
2006 年 3 月，北京积水潭医院与北京航空航天大学合 作，利用小型模块化机器人，在北京和延安之间完成了 国内第一例长骨骨折髓内钉内固定远程遥操作手术，提 出并实现了基于窄带网络的远程规划理念，从而在一定 程度上降低了远程遥外科对网络配置的要求。
全球9款最先进的医用机器人
成像系统
成像系统(Video Cart)内装有外 科手术机器人的核心处理器以及 图象处理设备，在手术过程中位 于无菌区外，可由巡回护士操作， 并可放置各类辅助手术设备。外 科手术机器人的内窥镜为高分辨 率三维(3D)镜头，对手术视野具 有10倍以上的放大倍数，能为主 刀医生带来患者体腔内三维立体 高清影像，使主刀医生较普通腹 腔镜手术更能把握操作距离，更 能辨认解剖结构，提升了手术精 确度。
达芬奇机器人的组成
达芬奇机器人由三部分组成：外科医生控制台；床 旁机械臂系统；成像系统。
外科医生控制台
外科医生控制台是达芬奇机器 人系统的控制中心，由计算机 系统、监视器、控制手柄、脚 踏控制板及输出设备组成。外 科医生控制台的操作者坐在消 毒区域以外，通过使用控制手 柄来控制手术器械和立体腔镜。 术者通过双手动作传动手术台 车上仿真机械臂完成各种操作， 从而达到术者的手在患者体内 做手术的效果。同时可通过声 控、手控或踏板控制腹腔镜。 术者双脚置于脚踏控制板上配 合完成电切、电凝等相关操作。 达芬奇机器人系统让术者在微 创的环境里可以达到开放手术 的灵活性

人口老龄化需求 随着人口老龄化的加剧，医疗机器人将在老年护理、康复治疗等 领域发挥重要作用。
医疗资源不足的补充
医疗机器人可以作为医护人员的补充，提高医疗服务效率和质量。
技术创新推动
人工智能、机器学习等技术的发展为医疗机器人提供了更多可能性 ，推动行业不断创新和发展。
医疗机器人行业的发展建议
加强技术研发
医疗机器人行业： 医疗机器人技术与 应用讲座培训
汇报人：可编辑 2023-12-25
目 录
• 医疗机器人行业概述 • 医疗机器人技术解析 • 医疗机器人应用场景 • 医疗机器人行业挑战与机遇 • 医疗机器人行业案例分享
01
医疗机器人行业概述
医疗机器人定义与分类
医疗机器人定义
医疗机器人是指应用于医学领域的智 能机器人，具备自主导航、精准定位 、人机交互等功能，能够辅助医生进 行诊断、治疗和康复等工作。
的交互体验和手术效率。
03
医疗机器人应用场景
手术机器人
手术机器人是医疗机器人中的重要应 用，主要用于协助医生进行高精度、 微创的手术操作。
手术机器人已广泛应用于普外科、胸 外科、泌尿外科、妇产科等手术领域 ，如胆囊切除、心脏搭桥、前列腺切 除等。
手术机器人具有稳定的手臂、高精度 的手术器械和三维高清的手术视野， 能够减少医生手术过程中的疲劳，提 高手术的精准度和成功率。
手术机器人的代表产品包括Intuitive Surgical的达芬奇手术系统、 Hansen Medical的Auris机器人等。
康复机器人
康复机器人主要用于康复治疗 和康复训练，帮助患者恢复运
动功能和日常生活能力。
康复机器人通过各种仿生机构 和智能算法，模拟人类的运动 行为，提供个性化的康复训练 方案，如上肢、下肢、手部等

。2001年美国开发的DaVinci外科手术机器人系统，该系统是目前少数能商 品化的外科手术机器人系统，具有医师控制平台和各种手术器械、多功能 手术床与图像处理设备。
2001 年，以色列Mazor 公司推出了小型并联的脊柱 外科机器人SpineAssist，高度不足70mm，质量不过 200 g，可直接安装在骨骼上，显著提高了定位精度 和稳定性。
使用外科手术机器人的优点
Robotic surgery
1．准确定位、微创操作：机器人的震颤过滤系统及 动作缩减系统可将手术精度提高到亚毫米级。 2．减轻医师疲劳：避免人为因素带来的意外损伤， 大大提高手术安全性。 3．增强灵巧性：多自由度的机械手增强医师操作的 灵巧性。 4．直观：机器人监视系统传出的三维图给术者带来 更直观的信息反馈。 5．术前准备充分：可进行术前快速手术设计、仿真， 实时地模拟手术过程，对术者进行手术技能培训。
妙手机器人
厦门大学 Artis Zeeg妙手机器人血管造影系统
1994年，美国Computer Motion公司推出了AESOP机器 人，它具有一个七自由度机械臂，可以模仿人手臂的动 作，用于夹持直径一般小于10mm的内窥镜，提供了比 人夹持内窥镜更精确、更稳定的手术视界。1996年，在 AESOP的基础上，ComputerMotion公司又推出了ZEUS机 器人。 ZEUS机器人和Da Vinci机器人是迄今为止在微创手术 领域发展最为成熟、技术最为复杂的商业化机器人。 ZEUS机器人主要用于微创胸腹腔手术。是主从式遥操作 手术机器人，由操纵台和手术机器人本体两部分组成， 有两个手术机械臂和一个夹持内窥镜的机械臂。在手术 时，医生坐在操纵台前，通过脚踏板(早期的ZEUS系统) 或声音(后期的ZEUS系统)控制夹持内窥镜的机械臂运动 ，由内窥镜采集的图像经数据线传输到监视器，这样， 医生就可以获取手术区域的3D图像信息。医生通过控 制操纵台上的一对主手来控制手术平台中的一对手术机 械臂，也即从手进行手术。在手术过程中，ZEUS系统可 以将医生手的颤抖过滤，并可对医生手的运动进行一定 比例放大。

• 从现有文献及临床需要来看，今后上肢康 复机器人系统的研究可能集中在以下几个 方面：
• 1. 康复医疗机器人系统设计 • 2. 控制策略与运动模式的设计 • 3. 力反馈 • 4. 安全机制 • 5. 康复效果的评价机制
相关研究课题举例
• 本上肢康复训练机器人用于中风偏瘫患者 的康复训练。
• 采用穿戴式外骨骼设计，由气动驱动。
系统组成，要求比较高，价格也是相对的 比较昂贵。
康复治疗机器人研究现状
• 康复治疗机器人是康复医学和机器人技术 的完美结合，不再把机器人当作辅助患者 的工具，而是把机器人和计算机当作提高 临床康复效率的新型治疗工具。康复治疗 机器人在医疗实践上主要是用于恢复患者 肢体运动系统的功能。
• 当人的肢体受外伤烧伤或做手术后，由于 受伤组织的皮肤、韧带和肌肉失去弹性而 导致肢体运动的速度和范围受到限制。生 物力学或生物物理化学类型的应用就是使 用机器人系统来打破受伤肢体的运动范围。
康复机械手的研究现状
3 类： • （1）基于桌面的机械手 • （2）基于轮椅的机械手。 • （3）基于移动机器人的机械手。
（1）基于桌面的机械手
• 机械手安装在一个彻底结构化的控制平台 上，在固定的空间内操作，具有足够自由 度的串联机器人再配上适合残疾人使用的 人机界面是这种机器人典型的设计模式。
• 陆伟等人设计并制作了一种新型的柔性三 维力／温度触觉传感器阵列。三维力和温 度传感器采用新型的柔性力学敏感和温度 敏感材料，凹凸状交替排布组成柔性触觉 传感器阵列。该柔性三维力／温度触觉传 感器阵列具备同时检测三维力和温度的功 能，可应用于机器人手指等部位。
脊柱外科机器人系统
传统脊柱减压椎管磨削手术
• S. Tachi 等人在 MIT 日本实验室研制了一种 移动式康复机器人 MELDOG6 ，作为“导盲 狗”以帮助盲人完成操作和搬运物体的任务。 法国 Evry 大学研制了一种移动式康复机器 人 ARPH7，使用者可以从工作站实施远程 控制，使移动机器人实现定位和抓取工作。

明确机器人行为规范和道德 标准，确保其行为符合社会 伦理要求。
提高机器人自主决策技术的 可靠性和安全性，降低伦理 风险。
提高公众对机器人伦理问题 的认识，鼓励公众参与讨论 和制定相关政策。
法律法规现状及完善建议
01
02
03
04
05
当前法律法规概述 法律空白与挑战
制定专门针对机器 加强国际合作与交 建立机器人法律监
机器人在工业生产中的应用将大幅提高生产效率和 质量，降低人力成本，推动制造业转型升级。
智能时代创造更多就业机会
机器人产业的发展将创造更多的就业机会，涉及研 发、生产、销售、服务等多个环节，为社会提供更 多就业岗位。
THANKS
感谢观看
加强政策扶持和资金投入
政府应加大对机器人产业的扶持力度，制定相关政策和措施，引导社 会资本投入机器人产业。
促进产学研用协同创新
加强企业、高校、科研机构之间的合作与交流，推动机器人技术的研 发和应用创新。
培养高素质人才队伍
重视机器人领域人才的培养和引进，建立完善的人才培养和激励机制， 为机器人产业发展提供强有力的人才保障。
人的法…
流
管机制
目前，各国针对机器人的法 律法规尚不完善，主要集中 在机器人安全、隐私保护等 方面。
机器人在许多领域的应用超 明确机器人的法律地位和责 出了现有法律框架的范围， 任，规范其设计、生产、使 如自动驾驶、医疗机器人等， 用和管理等方面的行为。 需要制定相应的法律法规加 以规范。
各国应加强在机器人法律领 域的合作与交流，共同应对 机器人带来的挑战。
设立专门的监管机构，负责 监督和管理机器人的研发、 生产和使用过程，确保其符 合法律法规要求。
社会影响与公众认知调整

社会的需求
随着社会的进步，人类对自身疾病的诊断、治疗、预防及卫生健康给予了越来越多的关 注，对医疗技术及手段也提出了越来越高的要求，新技术的不断涌现，也加快了这种需求 的发展。
技术发展的要求
医疗机器人是一个新兴的、多学科交叉的研究领域，涉及众多领域知识和技术，研究医 疗机器人不仅能促进传统医疗技术的变革，而且也会对这些相关技术的发展产生积极的推 动作用，具有重要的理论研究意义.
1985 年，出现了基于工业机器人平台的外科机器人。美国的Kwoh YS等采用Puma560工业机器人完成了脑组织活检中探针的导向定 位。
1987年，美国ISS公司推出了NeumMate机器人系统，采用机械臂和立体定位 架来完成神经外科立体定向手术中的导向定位
1992年，美国Integrated SurgicaI Systems 公司推出 ROBODOCTM 机器人系统，它是在传统工业机器人技术 基础上开发而成的，可以完成全髋骨替换、修复和膝 关节置换等手术. 该公司还开发了ORTHODOCTM 图像 处理系统，根据CT 图片进行3D 建模和手术规划，为手 术提供所有需要的数据，帮助医生完成监控和虚拟手 术.
操作相对复杂 解决好（医生）便于学习的主控操作程序，达到该系统设计的有 效的最佳手术效果 价格昂贵 体积庞大 目前，达芬奇机器人价格昂贵，体积庞大，或许可以更小更轻便 些方便移动
外科手术机器人关键技术分析
外科手术机器人的机构研究 手术机器人机构的研制是医疗机器人技术的关键之一，在设计 时要充分考虑人体结构特点，在实现功能的前提下尽量使结构简 单. （1）选择合适的机构形式. （2）小型化，结构紧凑，便于安装和维修. （3）根据实际要求可以选择有动力或无动力，无动力一般用于手 术导航或定位，同时具有较高的安全性. （4）符合医生的操作习惯. 设计前应充分了解手术过程，各机构适 合手术的特点，便于操作. （5）方便消毒，保证系统的安全性.

分类
根据应用领域和功能，医疗机器人可分为手术机器人、 康复机器人、护理机器人等。
医疗机器人的发展历程
01 起步阶段
20世纪80年代，第一代医疗机器人出现，主要用 于辅助医生进行放射治疗。
02 发展阶段
20世纪90年代至21世纪初，手术机器人逐渐成为 主流，达芬奇手术机器人等产品问世。
03 成熟阶段
总结词
机器人辅助腔镜手术能够提高手术的精度和稳定性，降低手 术创伤和术后并发症，为微创手术治疗提供了更安全有效的 手段。
详细Байду номын сангаас述
机器人辅助腔镜手术主要用于腹部、盆腔等部位的微创手术 ，通过机器人技术实现精准定位和精细操作，降低手术难度 和风险，提高手术效果和患者康复质量。
医疗机器人协助手术的培训
04
注意事项
操作者应时刻关注病人反应，及时调整手术操作；避免在有磁场或放射线的环境中使用医疗机器人；注意保护病 人隐私，确保信息安全；对于不同类型和复杂度的手术，应选择合适的医疗机器人和程序。
医疗机器人协助手术的未来
05
展望
技术创新与突破
01 人工智能算法
利用深度学习、机器学习等技术，提高医疗机器 人的感知、决策和执行能力，使其能够更精准地 完成手术操作。
社会伦理与法规问题
隐私保护
制定严格的隐私保护政策和措施 ，确保患者的个人信息和医疗数
据不被泄露和滥用。
责任归属
明确医疗机器人协助手术过程中各 方的责任归属，建立健全的法律和 伦理框架，保障各方权益。
社会接受度
加强公众对医疗机器人协助手术的 认知和了解，提高其社会接受度， 同时关注其对就业、安全等方面的 影响。
21世纪初至今，医疗机器人技术不断进步，应用 领域不断拓展，包括神经、微创、骨科等领域。