國內(nèi)醫(yī)療器械的發(fā)展，起步比較晚，醫(yī)療機(jī)器人的研制主要集中在大學(xué)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(jī)器人大會(huì)上，ROBO醫(yī)療機(jī)器人研究所所長、機(jī)器人技術(shù)與系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（哈工大）副主任孫立寧教授向我們介紹了以北航技術(shù)發(fā)展的天智航為代表的中國醫(yī)療機(jī)器人的現(xiàn)狀，從學(xué)術(shù)界的角度，提出了我國醫(yī)療機(jī)器人需要重點(diǎn)研究的方向和發(fā)展建議。

  國內(nèi)主要成型醫(yī)療機(jī)器人產(chǎn)品及公司

  以北航技術(shù)發(fā)展的天智航已經(jīng)獲得了醫(yī)療機(jī)器人產(chǎn)品注冊(cè)許可證，為國產(chǎn)機(jī)器人樹立了信心。其他科研機(jī)構(gòu)比如中科院、哈工大等也緊隨其后推出自己的產(chǎn)品。

  北京天智航醫(yī)療科技股份有限公司（TINAVI）：TINAVI獲得了我國第一個(gè)醫(yī)療機(jī)器人產(chǎn)品注冊(cè)許可證（國食藥監(jiān)械準(zhǔn)字[2010]第3540188號(hào)），成為繼美國ISI公司、美國ISS公司、瑞典Medical Robotics公司、以色列Mazor公司之后全球第五家獲得醫(yī)療機(jī)器人注冊(cè)許可證的公司。

  目前天智航主要產(chǎn)品包括：骨科機(jī)器人***定位（GD-2000型）、神經(jīng)外科***系統(tǒng)、骨科機(jī)器人***定位（GD-A型）、TC-6智能手術(shù)平臺(tái)以及遠(yuǎn)程手術(shù)服務(wù)平臺(tái)和科技成果轉(zhuǎn)化平臺(tái)等。2010年天智航完成股份制改革，設(shè)立北京天智航醫(yī)療科技股份有限公司。2015年11月20日在新三板上市，市值2.34億元人民幣。

  北京航空航天機(jī)器人研究所：機(jī)器人研究所于1987年由張啟先院士創(chuàng)建，是一個(gè)集教學(xué)、科研、開發(fā)為一體的研究實(shí)體。目前其醫(yī)療與服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品包括：小型模塊化骨科機(jī)器人系統(tǒng)、脊柱磨削***及機(jī)器人系統(tǒng)、幕墻清洗機(jī)器人、數(shù)字化手術(shù)床、床椅一體化系統(tǒng)以及腦立體定向機(jī)器人。

  北航和海軍總醫(yī)院聯(lián)合研制的腦外科手術(shù)機(jī)器人，獲得了CFDA的認(rèn)證，已經(jīng)完成了幾千例的臨床手術(shù)。

  中科院（深圳）在2013年9月研發(fā)出脊柱外科手術(shù)機(jī)器人，它能夠和現(xiàn)有的紅外跟蹤定位設(shè)備融合，實(shí)現(xiàn)術(shù)中手術(shù)器械的準(zhǔn)確實(shí)時(shí)定位。

  香港理工大學(xué)成功研發(fā)了全球首臺(tái)內(nèi)置馬達(dá)外科手術(shù)專用機(jī)器人系統(tǒng)（NSRS,Novel Surgical Robotic System），這項(xiàng)研究借助了香港大學(xué)李嘉誠醫(yī)學(xué)院的外科臨床經(jīng)驗(yàn)，并已成功應(yīng)用于動(dòng)物試驗(yàn)。該技術(shù)預(yù)計(jì)兩年后進(jìn)入臨床測(cè)試，最快將于2019年推向市場(chǎng)。

  達(dá)芬奇機(jī)器人雖然很成功，但是有兩個(gè)比較突出的問題，一個(gè)是手術(shù)操作缺乏力反饋，醫(yī)生在操作的時(shí)候缺乏感官體驗(yàn)、進(jìn)而缺乏安全感。第二個(gè)是達(dá)芬奇多采用多創(chuàng)口機(jī)器人，雖然術(shù)后恢復(fù)時(shí)間比普通手術(shù)短，但是還有進(jìn)步空間。

  針對(duì)達(dá)芬奇機(jī)器人的問題。NSRS可經(jīng)由單一切口或自然腔道進(jìn)入人體（無切口），功能覆蓋各類腹腔或盆腔手術(shù)?；跈C(jī)械臂內(nèi)的微型馬達(dá)處于接近末端執(zhí)行器（手術(shù)工具）的位置，機(jī)械臂不單能執(zhí)行高精確度的動(dòng)作，還能提供高敏感度的觸覺或力度反饋。

  綜上，我們發(fā)現(xiàn)我國其實(shí)也研發(fā)出了很多的醫(yī)療機(jī)器人，但是并沒有像歐美那樣實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化，很多成果只能待在實(shí)驗(yàn)室，天智航是給很多研究所做了榜樣。

  醫(yī)療機(jī)器人八個(gè)重點(diǎn)研究方向

  當(dāng)前醫(yī)療機(jī)器人發(fā)展的共性關(guān)鍵技術(shù)有很多，重點(diǎn)是以手術(shù)機(jī)器人為代表的問題。對(duì)此孫立寧教授指出了八個(gè)重點(diǎn)的研究方向。

  第一，手術(shù)圖像的處理，包括三維重建與配準(zhǔn)，通過三維圖像的生成，有助于醫(yī)生在手術(shù)操作時(shí)的精準(zhǔn)定位。

  第二，對(duì)手術(shù)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)病灶的規(guī)劃和***，可以提高手術(shù)的精度。

  第三，針對(duì)未來發(fā)展的高精度操作，以減少創(chuàng)傷這兩個(gè)目標(biāo)，要構(gòu)建新型的機(jī)械結(jié)構(gòu)。醫(yī)療機(jī)器人和工業(yè)機(jī)器人不一樣，要精、巧，還耐用。

  第四，新材料，可以用3D技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)打印包括可移植的心臟等器官。

  第五，為提高手術(shù)的精度和安全性，手術(shù)過程中智能控制與多信息融合，因?yàn)樾畔⒌娜狈?，不利于醫(yī)生的手術(shù)操作，造成安全問題。這些信息包括在手術(shù)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(gè)手術(shù)進(jìn)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(shí)現(xiàn)對(duì)手術(shù)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(shù)的方案。

  第七，人機(jī)交互，如何使醫(yī)生方便的跟機(jī)器人結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)手術(shù)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(jī)電，人體的肢體信號(hào)，包括用人的運(yùn)動(dòng)信息來影射機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)，這些方面都會(huì)為機(jī)器人的使用提供很好的一些技術(shù)上的支持。

  多方合作、醫(yī)-工結(jié)合

  醫(yī)療機(jī)器人門檻比較高，而且多學(xué)科交叉，周期比較長，而且是一個(gè)系統(tǒng)工程。怎么樣能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，有很多社會(huì)、資本等方面的問題，尤其作為一個(gè)高端的醫(yī)療器械，在注冊(cè)、臨床各個(gè)方面，有它自己的特殊性。所以在這方面，在中國當(dāng)前發(fā)展醫(yī)用機(jī)器人應(yīng)該是充分發(fā)揮各方面的作用，打造一個(gè)多元協(xié)作的生態(tài)圈，包括人才、技術(shù)、資本，把產(chǎn)業(yè)界、**包括醫(yī)院、醫(yī)生、檢測(cè)和標(biāo)準(zhǔn)。

  具體來說就是，在**的支持下打造一個(gè)平臺(tái)，各個(gè)研究院共享數(shù)據(jù)和成果。這個(gè)平臺(tái)就可以改變過去各個(gè)研究部門單獨(dú)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(fèi)。

  通過這樣一個(gè)平臺(tái)，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行孵化，在孵化過程中配置各種資源，特別是資本的對(duì)接，可以加速產(chǎn)業(yè)化。再通過**的努力，讓醫(yī)院和醫(yī)生加入進(jìn)來，制定醫(yī)學(xué)界檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的，這樣就具備實(shí)現(xiàn)一個(gè)產(chǎn)業(yè)化所必需的幾個(gè)條件。

  另一方面，醫(yī)-工結(jié)合，醫(yī)療機(jī)器人最后是由醫(yī)生來操作的，醫(yī)生和醫(yī)院在這個(gè)過程中就起決定性作用。孫立寧對(duì)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(duì)這個(gè)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(diào)動(dòng)相關(guān)的資源。對(duì)功能、安全、手術(shù)過程和工藝問題，他可以向設(shè)計(jì)人員描繪出產(chǎn)品主要的需求。

  作為設(shè)計(jì)人員只有和醫(yī)生溝通，了解他們的需求和操作，才能設(shè)計(jì)出適合醫(yī)生使用的手術(shù)機(jī)器人。不然就是閉門造車的情況。