在2016世界醫療機器人大會上,ROBO醫療機器人研究所所長、機器人技術與系統國家重點實驗室(哈工大)副主任孫立寧教授,從學術界的角度提出了我國醫療機器人需要重點研究的方向和發展建議。
國內醫療器械的發展,起步比較晚,醫療機器人的研制主要集中在大學科研院所,與歐美企業存在很多不同和差距。在2016世界醫療機器人大會上,ROBO醫療機器人研究所所長、機器人技術與系統國家重點實驗室(哈工大)副主任孫立寧教授向我們介紹了以北航技術發展的天智航為代表的中國醫療機器人的現狀,從學術界的角度,提出了我國醫療機器人需要重點研究的方向和發展建議。
醫療機器人八個重點研究方向
當前醫療機器人發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,有助于醫生在手術操作時的精準定位。
第二,對手術機器人實現病灶的規劃和導航,可以提高手術的精度。
第三,針對未來發展的高精度操作,以減少創傷這兩個目標,要構建新型的機械結構。醫療機器人和工業機器人不一樣,要精、巧,還耐用。
第四,新材料,可以用3D技術現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,實現對手術操作過程中的各種參數的優化。以便于醫生來選擇更好的手術的方案。
第七,人機交互,如何使醫生方便的跟機器人結合,實現對手術的可操作性,越方便越有利于醫生的使用。
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-工結合
醫療機器人門檻比較高,而且多學科交叉,周期比較長,而且是一個系統工程。怎么樣能夠實現產業化,有很多社會、資本等方面的問題,尤其作為一個高端的醫療器械,在注冊、臨床各個方面,有它自己的特殊性。所以在這方面,在中國當前發展醫用機器人應該是充分發揮各方面的作用,打造一個多元協作的生態圈,包括人才、技術、資本,把產業界、政府包括醫院、醫生、檢測和標準。
具體來說就是,在政府的支持下打造一個平臺,各個研究院共享數據和成果。這個平臺就可以改變過去各個研究部門單獨發展的情況,避免大多數研究還沒有走到產業化就夭折的情況,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,可以加速產業化。再通過政府的努力,讓醫院和醫生加入進來,制定醫學界檢測標準的,這樣就具備實現一個產業化所必需的幾個條件。
另一方面,醫-工結合,醫療機器人最后是由醫生來操作的,醫生和醫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院選擇要是示范作用的大醫院,醫生要選擇對這個方向感興趣,而且在行業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品主要的需求。
作為設計人員只有和醫生溝通,了解他們的需求和操作,才能設計出適合醫生使用的手術機器人。不然就是閉門造車的情況。