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习大大访英观摩医用机器人,扒一扒各国医疗机

发布时间:2019-12-04 01:21编辑:生命科学浏览(194)

    围棋之后,AlphaGo将进军医疗?扒一扒各国医疗机器人 在刚刚结束的“AlphaGo”与韩国围棋高手李世石之间的人机大战第五局中,李世石执黑负,无缘两连胜。至此,人机大战五番棋全部结束,李世石1-4输掉对决,无缘100万美元赢棋奖金。

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    在和李世石的对战中,AlphaGo已经证明自己可以比世界冠军还要高明,这对于Google已经足够了,相信Google不会过于纠结在围棋上。

    钰信哥导读:“习近平和卡梅伦在酒吧小酌吃炸鱼薯条”、“开启中英全面战略伙伴关系的‘黄金时代’”、“中英签4000亿大单”、“为何选择参观曼城而非曼联”……一些列习近平访英新闻刷爆了头条。不仅如此,习近平还参观了帝国理工学院,在该校哈姆林研究中心,观摩医用机器人、机器人微创手术展示。据介绍,帝国理工学院的哈姆林研究中心是医疗机器人领域的世界顶尖研究机构。

    下一步猜测,DeepMind会鸣金收兵,进军医疗领域!就在几周前,DeepMind刚宣布和NHS的合作,着手建立医疗 机器学习的平台。这项合作有助于DeepMind获得医疗诊断方面的数据,而就像围棋一样,当把这些数据喂给医疗版本的AlphaGo的时候,它也能学会怎么给人看病。下文一起来看看DeepMind早先宣布进军医疗健康领域时掷地有声的发言,并扒一扒各国医疗机器人。

    英国伦敦帝国理工学院,习近平戴着3D眼镜观看医疗设备的展示

    DeepMind进军医疗健康领域

    当前,机器人技术已经成为决定未来经济的颠覆性的技术之一,我国也把机器人技术和产业发展作为国家战略。医用机器人是专业服务机器人最重要的领域。

    由于人脑会出现失误,但是机器不会犯错或者很少;人工智能的发展也许已经超出了人类现在的想象,渗透到了各行各业,包括壁垒很高的医疗行业。

    为什么医用机器人现在这么受重视呢?

    从这个角度来看,医疗界如果仅将谷歌视为门口的跨界者,或者戴着一付谷歌眼镜探索可穿戴设备的IT公司,无疑是大大地忽视正在发生,或者即将发生的生物技术变革。

    医用机器人是专业服务机器人最重要的领域

    以下是早先DeepMind掷地有声的发言:

    医用机器人是从医学的需求发展而来的。现代手术进入到了微创时代,微创手术的成功不仅依赖于技术精湛的外科大夫,也依赖于医生手里优良的手术工具。我们可以看到从开放手术到普通腹腔镜手术,再到机器人腹腔镜手术,微创技术的需求牵引推动了机器人技术在这方面的应用。

    我们致力于使用人工智能并通过人工智能的应用来解决一些现今社会所面临的严峻挑战,并希望创造一个更美好的世界。我们之所以希望在医疗健康领域有所突破,是因为我们相信,这是一个我们能够在全球范围内为人类创造全新价值的领域。

    事实上,医用机器人有一个非常宽泛的概念,可以说用于医疗领域的机器人或者机器人化设备都可以叫做医用机器人。医用机器人和传统机器人相比有自己的内涵,像辅助医生的工作、扩展医生的能力,这些都是我们所希望医用机器人应具有的能力。而医用机器人作动的对象是人,是医生手里的工具,可以辅助医生为患者完成手术,所以对于安全性方面提出了更高的要求,安全和有效是医用机器人最重要的特征,也是医用机器人的实质内涵,此外医用机器人要具有良好的交互性。

    我们的公司创立于英国,英国的NHS服务对于我们的团队是极为重要的。医疗服务人员把我们带到了这个世界上,当我们的挚友亲朋需要他们的时候,给予了无微不至的照顾。我们希望NHS会有更好地发展,我们希望能为优秀的临床医生提供最好的工具与帮助,以便于他们能够持续地提供世界级的医疗服务。

    2012年底全球医用机器人销量是1300多台,市场规模达到60亿美元,预计到2016年将增长到119亿美元。如果包括陪护类机器人,市场空间就会更大,未来的增长速度也是机器人领域增长最快的。

    一线的护士、医生及其他医疗健康领域的专业人士,他们兢兢业业的工作决定了他们比任何人都清楚如何能够提供最卓越的医疗服务。我们在这个领域的目标就是为他们研发和提供先进的技术,以帮助他们最大程度地解决病患的痛苦。

    医用机器人都发展得怎么样了?

    什么是机器人?通俗地描述就是让做什么就做什么,不厌其烦、不惧疲劳、甚至可能损伤或牺牲自己仍不折不扣完成任务的“人”。我们甚至能让机器人只做事、不需要思考。就像那句名言:JustDoIt!。

    目前,国际上以“达芬奇”微创手术机器人为主的手术系统已积累一定的应用成果

    目前在机器人使用的众多领域中,医疗机器人是一个相对较小的细分市场,但作为单位价值最高的服务型机器人,它是当前机器人行业和医疗行业的发展最热点。2012年底全球医疗机器人销量是1300多台,市场规模达到60亿美元,预计到2016年将增长到119亿美元,2018年将快速发展到160亿美元。

    医用机器人的分类目前也较为笼统,可以大致分为手术机器人、康复机器人、医用服务机器人和智能设备。

    接下来扒一扒各国的医疗机器人~

    世界上第一款手术机器人出现在脑外科手术领域,是用工业型的机器人实现手术导航。骨科机器人的研究也比较早,从上世纪八十年代一直到现在都在研究。典型的系统如美国的ROBODOC、瑞典的PinTrace以及德国的CASPAR等,这些都有较好的应用。以色列的Mazor可以辅助医生完成脊柱手术,已经在中国市场销售,但价格较为昂贵。眼科手术机器人能够很好地把医生手部的颤抖滤除,辅助医生完成较为精细的眼科手术。血管介入手术机器人也是研究较多的,国际上医疗器械行业领域的几大领军企业都开展该方面的研究,临床具有较大需求。目前手术机器人商业化做的最好的就是美国直觉外科公司生产的达芬奇腹腔镜手术机器人,截止到去年年底,直觉外科公司在全球销售了3266台,其中几十台是2014年4月份推出的最新型的Xi系统。

    丹麦作为这个领域出色的领跑者,对使用机器人持最开放态度,看看研究了哪些机器人?

    除了手术领域,另外一个最主要的领域就是康复和助力机器人,以色列的ReWalk产品已经拿到了FDA的认证,现在市值已经达到三十多亿美元,典型的还有日本的HAL和美国的HULC机器人。

    这款名为SILBOT的机器人是专门为老年人设计的,它通过对老年人脑力的训练,使他们保持思维的敏捷和意识的清晰,维持他们思考判断的能力并增强记忆力。

    医院服务机器人,也已在医院得到应用,包括导诊、辅助护士操作等。典型的应用包括埃博拉病毒爆发的时候通过机器人进行消毒,可以有效地避免人员受到病毒感染。服务型机器人在医院的应用将越来越多。

    医护人员们发现日益频繁的血样提取花费了较宝贵的分析时间,因此这款名叫GiboSort的智能机器人就发挥作用啦!它由一家在奥登赛的丹麦公司发明,可用于不间断地选取血液样本,也减少了患者的等待时间和医护人员感染的风险。

    还有一个重要的领域就是机器人化的医用设备,现在高端的医疗装备纷纷引入机器人技术,如西门子这款最新的DSA设备就是应用机械臂技术。大量应用机器人技术也是现在医疗装备行业发展的趋势。

    MiR100是一款可以在医院间按照既定路线运行的运输机器人,由MiR公司研发,负责在医院和养老院间的内部运输药品等,为医护人员节省了时间。这款机器人有一部内置导航计算机,可以轻松自如地穿越门道,上下电梯和绕过人群!简直不能再智能了!

    国内医用机器人研究进展如何?

    接下来为大家介绍全球最先进的服务型机器人之一——Care-O-bot,来自丹麦公司UniversalRobot。这款机器人有一只机器人臂,可以完成简单的动作,比如拿取一杯水或者食物,也可以完成较高难度的任务,比如帮助病人离床或进行康复训练。研究者们也正试图将德国公司Fraunhofer一款服务老年人的机器人的功能运用于这款机器人中。就像一个贴身管家,研究者们希望这位“无面”助手可以导航,协助老年人管理自己的起居生活,提供生活计划,并且认识“他”的主人。

    妙手机器人是国内首台微创外科手术机器人

    还记得这张照片吗?习大大帅炸了!

    国内医用机器人的研究起源于九十年代,典型的系统如北航和海军总医院联合研制的脑外科手术机器人,获得了CFDA的认证,已经完成了几千例的临床手术。2003年实现了北京到沈阳之间的远程机器人导航脑外科手术。

    去年10月21日,习大大一行来了英国名校帝国理工学院,参观了该校的数据科学研究所并戴着3D眼镜观看了哈姆林中心的医疗机器人展示。

    北航研制的骨科手术机器人也获得了CFDA认证,2006年的时候完成了北京到延安之间的远程骨科手术。

    让习大大如此入迷便是这款名叫i-Snake且形状像蛇的手术机器人!

    此外哈工大在腹腔镜、骨科、介入手术等领域开展研究,中科院自动化所、沈阳所、深圳院等在血管介入、骨科等领域开展研究,天津大学在腹腔镜、显微外科等领域开展研究,北京理工大学在软组织穿刺、颅颌面外科等领域开展研究,复旦、浙大等也都在医用机器人方面开展了研究,取得了一系列的成果。

    其实i-Snake是Imaging-SensingNavigatedAndKinematicallyEnhanced的缩写。从名字可以看出来,这款机器人不仅具有图像感应导航功能,运动能力也有加强,是专为微创手术设计的。

    它可将集成图像和感应器与可互换仪器(interchangeableinstrument)结合起来,用于做腔内和经腔手术。这款机器人的机械设计受到了生物学的启发,不仅可以灵活地运动,还能达到其他仪器到不了得解剖部位,精确度和灵活度也是大大提高。

    i-Snake一直在不断改进中,目前很多手术都用它来进行解剖路径导航。它只是哈姆林中心三类医疗机器人中的一种——手术机器人,此外哈姆林中心还有辅助机器人和微纳米机器人。哈姆林中心的辅助机器人也有很多功能,不仅可以帮助患者远程诊疗、术后恢复以及身体机能训练还有各种可穿戴机器人。微纳米机器人主要用于胃肠、神经、心脏、血管、儿科和整形外科等手术的微创环节。此外除了这三类机器人之外,哈姆林医疗机器人中心还有一款脑机接口设备(BrainComputerInterface)。

    哇,看起来socool!这款设备可以实现大脑和机器的直接、线上交流,使用机器学习技术将使用者的意识输出或转化成行为。

    说到日本的机器人,小编满脑子都是阿童木!实际上日本也是全球机器人发展最快的国家,日本当前的机器人研发,在许多方面丰富和提高了日本民众的生活水平。无论在日本漫画还是什么领域,总能看到未来仿人机器人成为日常生活一部分的故事。他们可以与人交谈,帮助人类,甚至拯救世界。源于这些年长时间的传播熏陶,所以日本人对仿人机器人的态度也是非常开放滴~

    此款自动送药机器人HOSPI-R(RimoTelepresencerobot)是松下公司在2013年推出的。HOSPI-R由远程电脑控制,在投产时会将医院的建筑路线存在机器人的脑袋里,并且同时运动精密的侦测感应系统和自动导航系统,让机器人可以自行规划送药和行进路线。它不仅能够识别障碍物和人,还能够精确地避开,甚至可以自己乘坐电梯到达不同楼层。机器人有一个20寸大小的屏幕,屏幕上显示的笑脸不仅让接触它的人有愉快的感受,还能显示他们当前所进行的工作。这款送药机器人也配置了防护机制,以防药品在运送途中遭遇撞击或意外。想要拿到药品,需要医生或者护士的ID卡才能打开,内部的药品也以液体或者固体做区隔存放在不同的位置。

    医院也有因为各种原因而不能自己吃饭的病人,所以便有了这款喂饭机器人“MySpoon”,在饭点儿,它可帮助残疾人利用嘴巴、手或脚控制一个操作杆吃饭。人们可以使用下巴或肩等部位推动棒状操作杆,就可以对机器人的手臂进行操作,机器人手臂前端装有叉和勺子,能够将食物自动夹起,并送到操作者嘴边。豆腐等软性食品则可以用勺直接舀起,饭菜送到嘴前,上层的叉子还会感应缩回,不会伤到使用者的嘴巴,靠着喂食机器,颈部以下瘫痪的病人、肢体不便的老人,也能自行进食。

    这个盔甲看起来好帅!它是HybridAssistiveLimb机械外套,行为辅助机器人的一种,可以探测大脑致使人体运动所产生的神经电流,随后通过马达驱动绑在身上的机械骨架促使人体开始运动。辅助机器人已经被广泛用于临床护理机构。

    它是一个毛茸茸的海豹宝宝,名叫Paro,身长57厘米。2013年,日本启动了机器人项目,应用于养老护理。Paro就是专为阿尔茨海默病患者和其他健康问题的人们设计的机器人。Paro的皮毛下安装了众多感应器,如果人们对它爱抚,它会表现出很享受的样子。虽然它不能行走,但是它可以分辨不同人的语音,也会在听到主人说话时有反应。Paro目前已经被用在日本、欧洲和美国部分养老院。除了让人开心,它还能安抚和镇定人们的情绪。阿尔茨海默病患者经常会在黄昏时分和日落后感觉焦躁不安,想要到处走动,就是所谓的“日落现象”。研究人员发现,如果让患者抱着Paro,乱走的现象就有减少,这也意味着降低了患者的摔跤风险。而且据意大利、丹麦和美国的经验表明,有Paro帮忙的养老院与其他养老院相比,老人们所需的服药剂量减少了。

    在美国,达芬奇机器人已经非常普及,在包括社区医院在内的全国5000多家医院里,达芬奇机器人的装机量已经达到2200多台,只要是略具规模的医院,肯定会配备达芬奇机器人。

    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。达芬奇机器人手术系统以麻省理工学院研发的机器人外科手术技术为基础。IntuitiveSurgical随后与IBM、麻省理工学院和Heartport公司联手对该系统进行了进一步开发。FDA已经批准将达芬奇机器人手术系统用于成人和儿童的普通外科、胸外科、泌尿外科、妇产科、头颈外科以及心脏手术。达芬奇外科手术系统是一种高级机器人平台,其设计的理念是通过使用微创的方法,实施复杂的外科手术。

    以色列ReWalkRobotics公司开发的ReWalk的外骨骼产品是迄今唯一一款也是首款获得FDA批准的外骨骼产品。ReWalk技术采用了体感芯片,捕捉患者的肢体动作,帮助行走。通过电池驱动关节部位的电机,组成电动腿部结构,在行走过程中可以感应患者重心的变化,模仿自然行走的步态,并能根据实际情况控制步行速度。患者还能自行完成安装和拆卸。

    国内医疗机器人的发展情况

    国内医疗机器人的研究起源于九十年代,典型的系统如北航和海军总医院联合研制的脑外科手术机器人,获得了CFDA的认证,已经完成了几千例的临床手术。2003年实现了北京到沈阳之间的远程机器人导航脑外科手术。

    此外哈工大在腹腔镜、骨科、介入手术等领域开展研究,中科院自动化所、沈阳所、深圳院等在血管介入、骨科等领域开展研究,天津大学在腹腔镜、显微外科等领域开展研究,北京理工大学在软组织穿刺、颅颌面外科等领域开展研究,复旦、浙大等也都在医疗机器人方面开展了研究,取得了一系列的成果。机器人在手术的准确性、可靠性和精准性上远远超过了外科医生,所以医疗机器人在未来的前景还是非常的可观。

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