機(jī)器人對(duì)健康的影響讓你期待
原標(biāo)題:機(jī)器人對(duì)健康的影響讓你期待
膠囊機(jī)器人
賢二機(jī)器人
10月21日-25日,2016世界機(jī)器人大會(huì)在京召開,來自150多個(gè)參展商的機(jī)器人紛紛亮相,會(huì)打羽毛球、能踢足球、喜歡說話跳舞的機(jī)器人固然吸引眼球,與健康相關(guān)的機(jī)器人更是讓人驚訝和期待。來看看機(jī)器人對(duì)我們健康的影響究竟有多大?
手術(shù)機(jī)器人
如同醫(yī)生的“第三只手”
在2016世界機(jī)器人大會(huì)上,北京一家公司自主研發(fā)的Remebot——國內(nèi)首臺(tái)神經(jīng)外科手術(shù)機(jī)器人受到青睞。這位神經(jīng)外科導(dǎo)航定位機(jī)器人,能幫助醫(yī)生在大腦“生命禁區(qū)”實(shí)施微創(chuàng)、精準(zhǔn)、高效的無框架立體定向手術(shù),特別適合于腦出血、帕金森、癲癇一類的神經(jīng)外科手術(shù),現(xiàn)在已在北京天壇醫(yī)院、宣武醫(yī)院等多家醫(yī)院做了近百臺(tái)手術(shù)。北京積水潭醫(yī)院與北京航空航天大學(xué)等單位聯(lián)合研發(fā)的智能骨科機(jī)器人,也是手術(shù)機(jī)器人中的明星,可以完成脛骨骨折髓內(nèi)釘內(nèi)固定手術(shù),顯著提高手術(shù)的安全性和精確性。
機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)是集多項(xiàng)現(xiàn)代高科技手段于一體的綜合體,醫(yī)生的雙手不碰觸患者。一旦切口位置被確定,裝有照相機(jī)和其他外科工具的機(jī)械臂將實(shí)施切斷、止血及縫合等動(dòng)作,醫(yī)生只需坐在控制臺(tái)上觀測(cè)和指導(dǎo)機(jī)械臂工作,該技術(shù)可讓醫(yī)生在地球的一端對(duì)另一端的患者實(shí)施手術(shù)。
手術(shù)機(jī)器人中最有名的是達(dá)·芬奇。網(wǎng)上有個(gè)視頻非?;鸨哼_(dá)·芬奇在一個(gè)小玻璃瓶內(nèi)為一粒葡萄做手術(shù),成功縫合了葡萄的“皮膚”,整個(gè)手術(shù)過程快速而精準(zhǔn)。500年前,達(dá)·芬奇畫出機(jī)器人設(shè)計(jì)圖。500年后,以達(dá)·芬奇命名的機(jī)器人走進(jìn)醫(yī)療領(lǐng)域。2006年,第一臺(tái)達(dá)·芬奇手術(shù)機(jī)器人被引進(jìn)我國,目前國內(nèi)40多家醫(yī)院配備了達(dá)·芬奇手術(shù)機(jī)器人。機(jī)器人就如同醫(yī)生的“第三只手”,能夠讓醫(yī)生克服人類能力的局限性,使更多患者享受到科技帶來的便利。
膠囊機(jī)器人
行走體內(nèi)隨時(shí)發(fā)現(xiàn)病灶
患者拿起一顆感冒藥大小的“膠囊”隨水服下,不到一分鐘,這顆“膠囊”在患者的胃里開始大顯神通。借助發(fā)光燈管、磁定位芯片和探頭,“膠囊”開始對(duì)胃進(jìn)行巡視,很快就鎖定了病灶的位置——拍照、取證、圖像回傳。完成使命的這顆“膠囊”順著腸道自然排出體外,前后僅用時(shí)一刻鐘。
10月22日,在2016世界機(jī)器人大會(huì)分論壇上,來自意大利比薩圣安娜大學(xué)的生物醫(yī)學(xué)機(jī)器人教授保羅·達(dá)里奧,講述了這個(gè)略帶科幻色彩的故事。故事當(dāng)中的主角,便是這顆神奇的“膠囊”——醫(yī)用膠囊機(jī)器人。膠囊機(jī)器人雖小,但“肚子”里卻藏著300多個(gè)元件,包含100多項(xiàng)技術(shù)專利。通過膠囊機(jī)器人來完成內(nèi)鏡檢查,患者不用再像接受傳統(tǒng)內(nèi)鏡檢查那樣“談鏡色變”。而且,膠囊機(jī)器人的檢查效果絲毫不輸給傳統(tǒng)內(nèi)鏡,使用起來方便、衛(wèi)生,交叉感染可能性很低。
中國是世界上為數(shù)不多的成功研發(fā)膠囊內(nèi)鏡機(jī)器人并投入臨床使用的國家。自主研發(fā)生產(chǎn)的膠囊內(nèi)鏡產(chǎn)品,成本3000-5000元,易于被患者接受,目前國產(chǎn)膠囊內(nèi)鏡機(jī)器人技術(shù)已在100多家三甲醫(yī)院和200多家體檢中心應(yīng)用。
除了膠囊機(jī)器人,“蠕蟲”機(jī)器人、“章魚腳”機(jī)器人等也紛紛亮相,越來越多的科技正在或即將被運(yùn)用到醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)當(dāng)中。蠕蟲機(jī)器人能像變形金剛那樣收縮擴(kuò)張,進(jìn)入人體執(zhí)行復(fù)雜的內(nèi)鏡檢查。完全軟體的章魚機(jī)器人可通過3D打印技術(shù)完成,摸上去有點(diǎn)黏糊糊的,可以小到2厘米的章魚機(jī)器人具有變形、緩沖特點(diǎn),輕松穿過狹小、不規(guī)則的空間,在醫(yī)療、搜救、探測(cè)等領(lǐng)域都能派上用場(chǎng)。
納米操作機(jī)器人
將原子級(jí)別藥物輸入細(xì)胞
“超高的定位精度,在超過厘米以上的運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)仍能保證納米以下的定位精度。”2016世界機(jī)器人大會(huì)上,由哈工大機(jī)器人集團(tuán)研制的具備位移反饋傳感器的納米操作機(jī)器人引發(fā)了關(guān)注。
納米操作機(jī)器人具備位置檢測(cè)傳感器,能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)可編程運(yùn)動(dòng),并具備多種功能強(qiáng)大的附加模塊。與傳統(tǒng)機(jī)器人相比,納米操作機(jī)器人具有超級(jí)靈敏、超高精確等特點(diǎn),可以在極微小尺度下完成傳統(tǒng)機(jī)器人無法實(shí)現(xiàn)的各種觀測(cè)、表征和操控作業(yè),堪稱“無微不至”。
納米技術(shù)近年來一直是科技發(fā)展的制高點(diǎn)之一,加拿大工程院院士、多倫多大學(xué)教授孫鈺表示,過去十年微納機(jī)器人取得了巨大進(jìn)展,在自動(dòng)化控制、生物醫(yī)學(xué)、納米制造等領(lǐng)域都有許多重要的研究和突破。通過納米技術(shù),可將原子級(jí)別的藥物輸入細(xì)胞中,觀察這些藥物對(duì)細(xì)胞的效果,以往一天才能做十個(gè)細(xì)胞的測(cè)試,現(xiàn)在一個(gè)小時(shí)可以測(cè)試一千個(gè)細(xì)胞。
未來幾年,科學(xué)家們還寄希望于把機(jī)器人部署到我們的血液中,通過控制機(jī)器人來實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)用藥,同時(shí)完成一些對(duì)精準(zhǔn)度要求極高的手術(shù)。
康復(fù)機(jī)器人
讓截癱患者能夠動(dòng)起來
2014年巴西世界杯開幕式上,患有截癱的巴西青年諾平托在腦控機(jī)械外骨骼技術(shù)的幫助下,瀟灑地為世界杯開球。幫助他行走的就是一款腦控外骨骼機(jī)器人,屬于康復(fù)機(jī)器人的一種。
康復(fù)機(jī)器人研究包含了康復(fù)醫(yī)學(xué)、生物力學(xué)、機(jī)械學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、材料學(xué)等多領(lǐng)域。中風(fēng)致殘的根本原因不是肢體有問題,而是中樞神經(jīng)受到損傷導(dǎo)致肢體無法受到控制。而通過康復(fù)訓(xùn)練能夠重建肢體和中樞神經(jīng)之間的聯(lián)系,刺激腦部損傷部位康復(fù),實(shí)現(xiàn)肢體的有效控制。中風(fēng)、脊髓損傷引起的運(yùn)動(dòng)障礙,都需要使用康復(fù)器械進(jìn)行訓(xùn)練。我國中風(fēng)致殘率高達(dá)75%,而西方國家因?yàn)榱己玫目祻?fù)治療,中風(fēng)致殘率只有30%。目前最先進(jìn)的康復(fù)機(jī)器人是可穿戴外骨骼機(jī)器人,每個(gè)關(guān)節(jié)上都對(duì)應(yīng)有單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)裝置,患者佩戴后可以確保機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)模式和人體自由度同軸,實(shí)現(xiàn)更有效的康復(fù)訓(xùn)練。
中國科學(xué)院院士、華中科技大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院院長丁漢說,目前我國機(jī)器人的重大研究計(jì)劃有三個(gè)代表性成果:機(jī)器人加工、康復(fù)機(jī)器人和機(jī)器人操作系統(tǒng)。在2016世界機(jī)器人大會(huì)上,我國自主研發(fā)的脊柱康復(fù)機(jī)器人、多關(guān)節(jié)牽引康復(fù)機(jī)器人綜合系統(tǒng)、智能頸椎牽引康復(fù)機(jī)器人綜合系統(tǒng)和智能養(yǎng)老護(hù)理床產(chǎn)品,填補(bǔ)了國內(nèi)市場(chǎng)空白。智能頸椎牽引康復(fù)機(jī)器人將牽引反饋時(shí)間縮短到了0.001秒,牽引力精確到50g,更加精準(zhǔn)柔和。集智能化、自動(dòng)化、氣動(dòng)按摩理療、視聽心理陪護(hù)、遠(yuǎn)程呼叫等功能于一體的智能養(yǎng)老護(hù)理床,可幫老年人、長期臥床者實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)自我護(hù)理。
在康復(fù)護(hù)理方面,日本名古屋理研仿生控制研究中心研發(fā)的RI人可謂模范醫(yī)院搬運(yùn)工。RI人不僅有柔軟安全的外形,其手臂和軀體上還有接觸式傳感器,使它能夠小心地抱起或搬動(dòng)患者,接替人類陪護(hù)員去照顧老人或體弱者。
情感機(jī)器人
細(xì)心呵護(hù)善解人意
迪士尼動(dòng)畫電影《超能陸戰(zhàn)隊(duì)》,講述了精通機(jī)器人技術(shù)的小神童和機(jī)器人健康助手大白的故事。大白,可謂很多人心目中理想的機(jī)器人。大白可通過攝像頭等設(shè)備掃描目標(biāo)用戶,感知其體征、健康數(shù)據(jù)和情緒,然后采取措施進(jìn)行健康護(hù)理。在動(dòng)畫片里,主人公兩次被大白抱住,一次是因?yàn)樽约焊绺缛ナ溃吐涞男那楸淮蟀讙呙璧?;一次是掉入水中,被大白感知到體溫下降而抱住他。
在2016世界機(jī)器人大會(huì)上,情感機(jī)器人、擬人機(jī)器人吸引了眾多觀眾駐足。由中科大研發(fā)的膚白貌美、形似真人的美女機(jī)器人“佳佳”成為了展會(huì)上的大明星。佳佳可通過觀察交流者的皮膚、皺紋等報(bào)出對(duì)方的年齡、性別,特別能說會(huì)道。在大會(huì)的展館主會(huì)場(chǎng)入口和開幕式現(xiàn)場(chǎng),有一款可愛的智能迎賓機(jī)器人——酷奇,具備“能聽、會(huì)看、深思、善言”的功能,可以勝任大堂經(jīng)理、咨詢顧問、主持解說、行銷推介等工作,并且能夠根據(jù)客戶場(chǎng)景與偏好,定制專屬身份、年齡、性別、顏色、表情等。北京龍泉寺的看家吉祥物——賢二機(jī)器人,身穿黃色僧袍,能講佛經(jīng),會(huì)賣萌耍寶,口頭禪是“我要先去問一問師父”。
2015年世界機(jī)器人大會(huì)中,工業(yè)機(jī)器人所占比例最大為60%,服務(wù)類機(jī)器人占30%,特種機(jī)器人(如家務(wù)機(jī)器人、醫(yī)用機(jī)器人、娛樂機(jī)器人、排爆機(jī)器人、偵察機(jī)器人、戰(zhàn)場(chǎng)機(jī)器人)約占10%。而在今年的展會(huì)上,工業(yè)機(jī)器人所占比例降到了40%,服務(wù)類機(jī)器人占比擴(kuò)充到30%-35%,特種機(jī)器人占比20%-25%。善解人意的情感機(jī)器人,今后將在醫(yī)院門診、病房甚至普通家庭,發(fā)揮越來越重要的作用。
(責(zé)編:易瀟、沈光倩)
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