未來(lái)人智能機(jī)器人如何應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域
來(lái)源：原創(chuàng) 時(shí)間：2018-03-23 瀏覽：0 次在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的未來(lái)，機(jī)器人將取代人力從事繁重的體力勞動(dòng)，也將取代醫(yī)療機(jī)器人等技術(shù)領(lǐng)域。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不斷推動(dòng)著外科手術(shù)方法的進(jìn)步。以腹腔鏡為代表的微創(chuàng)技術(shù)的迅速傳播始于20世紀(jì)80年代，是一個(gè)明顯的例子。手術(shù)的準(zhǔn)確性和可行性已經(jīng)提高到了一個(gè)全新的水平。達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)是基于麻省理工學(xué)院開(kāi)發(fā)的機(jī)器人外科技術(shù)。直覺(jué)外科隨后與IBM，MIT合作。該系統(tǒng)已與哈特波特進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。FDA已經(jīng)批準(zhǔn)了達(dá)·芬奇機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)，用于成人和兒童的普通手術(shù)。
胸外科，婦產(chǎn)科，頭頸外科，心臟手術(shù)。萊昂納多·達(dá)芬奇手術(shù)系統(tǒng)是一種先進(jìn)的機(jī)器人平臺(tái)，旨在使用微創(chuàng)方法進(jìn)行復(fù)雜的手術(shù)。達(dá)芬奇機(jī)器人是一種先進(jìn)的腹腔鏡系統(tǒng)。你可能知道一些最流行的微創(chuàng)治療，如胸腔鏡，腹腔鏡，婦科內(nèi)窺鏡，等等。達(dá)芬奇機(jī)器人在操作時(shí)還需要一只機(jī)器人手臂穿過(guò)胸壁和腹壁。達(dá)芬奇機(jī)器人由三部分組成：外科醫(yī)生控制臺(tái)、床邊機(jī)器人手臂系統(tǒng)和成像系統(tǒng)。
床邊機(jī)器人臂系統(tǒng)(病人手推車)是外科機(jī)器人的操作部件，其主要功能是為設(shè)備臂和攝像機(jī)臂提供支撐。助理醫(yī)生在無(wú)菌區(qū)的床邊臂系統(tǒng)工作，負(fù)責(zé)更換儀器和內(nèi)窺鏡。協(xié)助外科醫(yī)生完成手術(shù)。為了保證病人的安全，助理醫(yī)生比首席外科醫(yī)生更優(yōu)先控制床邊操縱器的移動(dòng)。成像系統(tǒng)視頻卡地亞配備了外科機(jī)器人的核心處理器和圖像處理設(shè)備，在手術(shù)期間位于無(wú)菌區(qū)域之外。
可由流動(dòng)護(hù)士操作，并可放置在各種輔助外科設(shè)備中。外科機(jī)器人的內(nèi)窺鏡是一種高分辨率的三維透鏡，其放大率是手術(shù)視野的10倍以上。它能將病人體腔的三維高清晰度圖像帶給主治醫(yī)師，使外科醫(yī)生能夠比普通腹腔鏡手術(shù)更好地掌握手術(shù)距離，識(shí)別解剖結(jié)構(gòu)，提高手術(shù)的準(zhǔn)確性。
（1）手術(shù)機(jī)器人觸覺(jué)反饋體系的缺失，醫(yī)師只能通過(guò)視覺(jué)信息的反饋進(jìn)行彌補(bǔ)。（2）整套設(shè)備的體積過(guò)于龐大，安裝、調(diào)試比較復(fù)雜，需要專門(mén)的手術(shù)房間。（3）系統(tǒng)的技術(shù)復(fù)雜，在使用過(guò)程中可能發(fā)生各種機(jī)械故障，如半路死機(jī)等，需及時(shí)處置，或改成常規(guī)手術(shù)完成。（4）系統(tǒng)的學(xué)習(xí)曲線較長(zhǎng)，還不夠擬人化，醫(yī)師與系統(tǒng)的配合需要長(zhǎng)時(shí)間的磨合。（5）手術(shù)前的準(zhǔn)備及手術(shù)中更換器械等操作耗時(shí)較長(zhǎng)等。（6）成本昂貴，不利于醫(yī)院的大量應(yīng)用。
一個(gè)五指機(jī)械手使用微型限位開(kāi)關(guān)，一個(gè)孤立的兩個(gè)國(guó)家接觸傳感器，一個(gè)單一的模擬傳感器，矩陣傳感器，光反射觸覺(jué)傳感器，其中矩陣傳感器是一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字或模擬傳感器，每一個(gè)單一的傳感器是由其所在的行和列的交點(diǎn)標(biāo)記。如果每一個(gè)傳感器都能提供力或位置信息，那么就將這些信息結(jié)合起來(lái)。矩陣傳感器網(wǎng)絡(luò)可以提供復(fù)雜的數(shù)據(jù)，因此在設(shè)計(jì)觸覺(jué)傳感器時(shí)，當(dāng)傳感器數(shù)目足夠大以增加未來(lái)的計(jì)算能力時(shí)，機(jī)器人手的位置可以通過(guò)直線運(yùn)動(dòng)、角位移和曲線運(yùn)動(dòng)來(lái)確定。穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性將是機(jī)器人的最大優(yōu)點(diǎn)之一。實(shí)時(shí)監(jiān)控可以提高機(jī)器人的精度。如果機(jī)器人能夠識(shí)別聲音，外科醫(yī)生可以通過(guò)觀察機(jī)器人在操作過(guò)程中的屏幕來(lái)觀察操作。
它還可以通過(guò)聲音控制機(jī)器人的操作，減少主刀醫(yī)生的工作，集中精力進(jìn)行手術(shù)。未來(lái)需要建立一個(gè)大范圍的數(shù)據(jù)庫(kù)，以交換各種外科信息。特別是一些常規(guī)的小程序可以編程輸入機(jī)器人，最好是機(jī)器人可以完成一個(gè)小操作。在未來(lái)的社會(huì)中，醫(yī)療機(jī)器人的使用大大降低了醫(yī)生的勞動(dòng)強(qiáng)度，大大增加了每天接受醫(yī)院治療的病人的數(shù)量。更重要的是，當(dāng)醫(yī)生外出或無(wú)法到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，醫(yī)療機(jī)器人連接到醫(yī)生的移動(dòng)電話上。
醫(yī)生遠(yuǎn)程控制機(jī)器人。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人的體積將大大減少，手術(shù)室所占的面積也會(huì)相應(yīng)地減少。電路的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但會(huì)設(shè)計(jì)成模塊化的形式。實(shí)際安裝調(diào)試將趨于簡(jiǎn)化。除了安裝和調(diào)試的簡(jiǎn)單性外，為了防止機(jī)器人在操作過(guò)程中發(fā)生故障，應(yīng)大大改善機(jī)器人的機(jī)械穩(wěn)定性。
如果有胃病，人們現(xiàn)在就做胃鏡檢查。當(dāng)你做一個(gè)胃鏡，你要吃的東西，發(fā)展，和管從喉嚨到胃，引起了很多患者的痛苦，我想在未來(lái)會(huì)有一個(gè)醫(yī)療機(jī)器人。體積小，功能多種多樣。病人吃機(jī)器人作為一種藥物，機(jī)器人設(shè)置一個(gè)視頻功能，可以通過(guò)設(shè)定的路徑進(jìn)行規(guī)劃。該機(jī)器人沿著腸道進(jìn)行視頻探測(cè)。
錄音可以讓醫(yī)生做出準(zhǔn)確的判斷。有如堵塞血管的中老年人的問(wèn)題，和機(jī)器人設(shè)計(jì)穿透血管。可控機(jī)器人疏通血管堵塞。物理治療比化療病人的危害小。微型機(jī)器人用于醫(yī)藥適應(yīng)人類環(huán)境。體液中的各種元素的含量可在體內(nèi)隨時(shí)監(jiān)測(cè)。
自然環(huán)境中，有許多地方過(guò)于狹窄人無(wú)法進(jìn)行探查。微型機(jī)器人可通過(guò)狹窄的縫隙，探查到狹縫中的情況，幫助研究員探索未知的地方。攀爬機(jī)器人可攜帶微型機(jī)器人爬到高出，微型機(jī)器人再走入需要勘測(cè)的地方。野外工作機(jī)器人有更高的環(huán)境適應(yīng)性要求。工作環(huán)境是火山、森林、深海乃至太空，其復(fù)雜的地面或地形、不同的氣壓變化、不同的輻照、不同的重力條件導(dǎo)致機(jī)器人的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和控制方法必須進(jìn)行針對(duì)性、適應(yīng)性的設(shè)計(jì)。未來(lái)生活中機(jī)器人的業(yè)務(wù)會(huì)涉及方方面面，工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療器械、救援災(zāi)害、家庭生活等等。無(wú)論是傳統(tǒng)的工業(yè)領(lǐng)域還是其他領(lǐng)域，對(duì)機(jī)器人性能要求更高，使機(jī)器人必須面對(duì)更極端的環(huán)境、完成更復(fù)雜的任務(wù)。未來(lái)機(jī)器人發(fā)展，應(yīng)與仿生學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、互聯(lián)網(wǎng)等研究相結(jié)合。
