在2016世界醫(yī)療機器人大會上,ROBO醫(yī)療機器人研究所所長、機器人技術與系統(tǒng)國家重點實驗室(哈工大)副主任孫立寧教授,從學術界的角度提出了我國醫(yī)療機器人需要重點研究的方向和發(fā)展建議。
國內(nèi)醫(yī)療器械的發(fā)展,起步比較晚,醫(yī)療機器人的研制主要集中在大學科研院所,與歐美企業(yè)存在很多不同和差距。在2016世界醫(yī)療機器人大會上,ROBO醫(yī)療機器人研究所所長、機器人技術與系統(tǒng)國家重點實驗室(哈工大)副主任孫立寧教授向我們介紹了以北航技術發(fā)展的天智航為代表的中國醫(yī)療機器人的現(xiàn)狀,從學術界的角度,提出了我國醫(yī)療機器人需要重點研究的方向和發(fā)展建議。
醫(yī)療機器人八個重點研究方向
當前醫(yī)療機器人發(fā)展的共性關鍵技術有很多,重點是以手術機器人為代表的問題。對此孫立寧教授指出了八個重點的研究方向。
第一,手術圖像的處理,包括三維重建與配準,通過三維圖像的生成,有助于醫(yī)生在手術操作時的精準定位。
第二,對手術機器人實現(xiàn)病灶的規(guī)劃和導航,可以提高手術的精度。
第三,針對未來發(fā)展的高精度操作,以減少創(chuàng)傷這兩個目標,要構建新型的機械結構。醫(yī)療機器人和工業(yè)機器人不一樣,要精、巧,還耐用。
第四,新材料,可以用3D技術現(xiàn)場打印包括可移植的心臟等器官。
第五,為提高手術的精度和安全性,手術過程中智能控制與多信息融合,因為信息的缺乏,不利于醫(yī)生的手術操作,造成安全問題。這些信息包括在手術過程中,工具與器官之間的各種信息,圖像組織信息以及人的生理信息的提取,這些信息的融合才能讓那個手術進行的更順利。
第六,生物建模。研究在骨、皮膚和組織再切割操作過程中的模型,實現(xiàn)對手術操作過程中的各種參數(shù)的優(yōu)化。以便于醫(yī)生來選擇更好的手術的方案。
第七,人機交互,如何使醫(yī)生方便的跟機器人結合,實現(xiàn)對手術的可操作性,越方便越有利于醫(yī)生的使用。
最后,未來智能的假肢、骨骼的控制有很多信息源,包括腦電、機電,人體的肢體信號,包括用人的運動信息來影射機器人的運動,這些方面都會為機器人的使用提供很好的一些技術上的支持。
多方合作、醫(yī)-工結合
醫(yī)療機器人門檻比較高,而且多學科交叉,周期比較長,而且是一個系統(tǒng)工程。怎么樣能夠實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,有很多社會、資本等方面的問題,尤其作為一個高端的醫(yī)療器械,在注冊、臨床各個方面,有它自己的特殊性。所以在這方面,在中國當前發(fā)展醫(yī)用機器人應該是充分發(fā)揮各方面的作用,打造一個多元協(xié)作的生態(tài)圈,包括人才、技術、資本,把產(chǎn)業(yè)界、政府包括醫(yī)院、醫(yī)生、檢測和標準。
具體來說就是,在政府的支持下打造一個平臺,各個研究院共享數(shù)據(jù)和成果。這個平臺就可以改變過去各個研究部門單獨發(fā)展的情況,避免大多數(shù)研究還沒有走到產(chǎn)業(yè)化就夭折的情況,減少資源浪費。
通過這樣一個平臺,對項目進行孵化,在孵化過程中配置各種資源,特別是資本的對接,可以加速產(chǎn)業(yè)化。再通過政府的努力,讓醫(yī)院和醫(yī)生加入進來,制定醫(yī)學界檢測標準的,這樣就具備實現(xiàn)一個產(chǎn)業(yè)化所必需的幾個條件。
另一方面,醫(yī)-工結合,醫(yī)療機器人最后是由醫(yī)生來操作的,醫(yī)生和醫(yī)院在這個過程中就起決定性作用。孫立寧對于這方面建議是醫(yī)院選擇要是示范作用的大醫(yī)院,醫(yī)生要選擇對這個方向感興趣,而且在行業(yè)有一定的影響力和說服力,這樣能調動相關的資源。對功能、安全、手術過程和工藝問題,他可以向設計人員描繪出產(chǎn)品主要的需求。
作為設計人員只有和醫(yī)生溝通,了解他們的需求和操作,才能設計出適合醫(yī)生使用的手術機器人。不然就是閉門造車的情況。