外科手术机器人的未来研究

1. 外科手术机器人的未来研究

外科手术特别是神经外科手术，受到人手准确性的限制。发展于上世纪60年代的显微外科技术，使外科医生超越了人手精准、灵活和持久的极限，而“神经臂”系统则又极大地提高了外科手术的精准率，使外科手术水平从器官级发展到细胞级。利用该系统，外科医生可通过操纵计算机工作站，使“神经臂”与核磁共振图像仪协同作战，从而在显微尺度下使用器械从事微细手术。据研究人员介绍，“神经臂”需要与具有强磁场的核磁共振成像仪一起运行，它的开发是由包括医疗、物理、电子、软件、光学和机械工程师等的合作进行的。项目启动时，MDA公司的工程人员与卡尔加里大学外科医生一起，确定了设计“神经臂”机器人的技术需求。由于医生和工程人员仅擅长于各自的专业，难以沟通，把外科术语翻成技术词汇面临很大的挑战。目前萨瑟兰德博士的研究小组正与卡尔加里卫生局、卡大医疗教育的教师合作开展一个培训项目，对将使用“神经臂”系统的外科医生进行培训。萨瑟兰德博士表示，他们不仅要研制“神经臂”机器人，还要为其设计一套医疗机器人教学大纲。他们希望这一新技术能够在世界范围得到应用。为实现这一目标，他准备更多地向学生和年轻专家宣传该技术，因为他们更推崇新技术，也是临床新技术应用的中坚力量。

2. 机器人的应用有着广泛的前景，外科医生为何选择手术机器人？

几乎每一种手术机器人都可以让手术操作更细致，手术流程更为规范化，最后提升手术质量从而提升疗效。以腹腔镜手术机器人为例子，它的几个优势如下所述：
第一，可以实现身体腹腔内部合乎主观运动的六自由度器材操控，相较于传统腹腔镜手术器材的四个自在度，可以实现更细致更便捷的手术操作；

第二，可以提供缩放比例运动，可以把人手的运动按一定比例减小后，将运动命令献给操控机器人，逐步实现更精密的操控；
第三，可以提供3D立体视觉，更进一步确保医生操控的准确度；其他一些优势还包含可以请医生坐姿进行手术，记录操作过程用作复盘与学习等等。
利用持续不断的支持，手术机器人自主开发和产业化条件得到了较好的提升，得到了出色的成果，比如天津大学的“圣手”手术机器人和上海微创医疗机器人企业的“图迈”手术机器人早已经得到了审批，已经能够在医院中看见它们治病救人的影子。

另外，近些年，救火任务中慢慢出现了愈来愈多消防机器人的影子，使我们消防人员勇士在救火时愈来愈安全。消防机器人是机器人群体中的“特种兵”，有灭火机器人、防爆机器人、救援机器人、排烟机器人、及其消防无人机等。

众所周知，在火灾现场是相当危险的，熊熊烈火当中，人类消防人员终归是血肉之躯，火灾时的爆炸、烟雾、有毒气体等会给消防人员造成生命危险。消防机器人的应用能够很好地解决这些问题。不要看它们身型小小的，全身上下可都是由防爆型材质构成，可以代替消防人员进入高温、易爆物、有害、缺氧的高危环境中。

3. 中国的手术机器人产业的前景会怎样

手术机器人是医疗机器人产品种类之一，是一种根据医疗领域的特殊应用环境和医患之间的实际需求，编制特定流程、执行特定动作，然后把特定动作转换为操作机构运动的设备。目前手术机器人多用于骨科手术、神经外科等手术中的辅助定位、造影建模或者是开刀等场景。
国内医疗机器人分类情况
目前我国的医疗机器人尚处于引进阶段，现有的医疗机器人按照其功能用途可大致分为手术机器人、康复机器人、手术机器人和服务机器人，其中手术机器人占比为17%。

目前手术机器人多用于骨科手术、神经外科等手术中的辅助定位、造影建模或者是开刀等场景。手术机器人通常可分为床旁机械臂系统、外科医生控制台和可视化系统，医生可观察内窥镜的图像，通过控制台来操作手术机器人的机械臂，相比传统手术，手术机器人更灵活、精确度更高。总体来讲外科手术机器人可改善传统外科手术中精度差、手术时间过长、医生疲劳和缺乏三维精度视野等问题，同时为远程医疗提供技术基础。手术机器人主要可分为骨科手术机器人、神经外科手术机器人、血管介入治疗机器人和内窥镜手术机器人。

内窥镜手术机器人成市场大热
根据近三年政府公开的医院招投标的情况来看，内窥镜(腹腔镜)手术机器人中标数量遥遥领先，其次为骨科手术机器人。窥镜类手术是一种通过在病人腰部做小切口，医生根据内窥镜观察病灶，再用特制加长手术器械操作的一种手术。这种手术因创口小恢复快正在逐渐成为未来手术发展的趋势，但其操作难度却极高，未来各大医院对于窥镜类手术机器人的需求可能也会居高不下。而神经外科和脊柱外科患者通常会选择保守治疗，因此相关手术机器人引进数量较少。

国内手术机器人市场竞争格局
将近三年政府公开的手术机器人招投标结果分品牌来看，直观外科的达芬奇机器人中标数量稳居第一，由于目前国产的窥镜手术机器人尚处于临床试验阶段，因此国内的窥镜类手术机器人由直观外科的达芬奇机器人垄断，同时其价格也为国产手术机器人的3-4倍，因此达芬奇机器人在中国市场的份额也是遥遥领先。
国内骨科机器人中标数量为15台，品牌均为天智航，尽管目前看来天智航已经抢先占领了骨科机器人市场，但众多外企如Mazor、MAKO、Medtech等骨科手术机器人也在开始筹备进入中国市场。神经外科机器人、脊柱外科机器人中标较少，其中脊柱外科手术机器人品牌均为捷迈邦美。神经外科机器人分别为华科精准的一台和柏惠维康的两台。

国内手术机器人市场规模持续增长,更大市场有待发掘
中国手术机器人行业虽然起步较晚，但得益于终端需求的不断扩大、技术水平的持续提升以及国家相关政策的支持，手术机器人行业于2010 年进入快速发展阶段，市场规模持续增长。2017年至2019年，中国手术机器人行业市场规模从4.2 亿元人民币增长至7.34亿元人民币，年复合增长率为24.96%。随着政府有关手术机器人的相关政策推进，未来手术机器人的市场规模增速可能还会加快。

—— 更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国医疗机器人行业市场前瞻与投资规划深度分析报告》

4. 中国的手术机器人产业的前景会怎样？

“中国手术机器人产业的前景会怎么样”，我觉得这个问题有点大，而且没法给出什么清晰的回答，非要硬答的话，如果市场占有率高就算成功，那我国的手术机器人可能将来是免费送给医院的，只收个耗材费就行。或者是我国在外科手术机器人技术上面弯道超车成功，PK掉intuitivesurgical。我个人是做研究的，我就从我的角度讲下1）外科手术机器人可能的发展方向和2）可能超越外科手术机器人的方向吧。1.从外科手术机器人自身发展的角度看未来发展方向外科手术的目的是对人体脏器进行直接操作，因此目的是微创伤，即给人体造成的创伤越小越好，因此按照这个思路，外科手术发展路径如下：1开口手术：顾名思义，直接用刀子拉开口子，医生手伸进去做手术。缺点创伤大恢复慢外观难看。所以现在开口手术比例一直在降低，过气中。2多孔微创手术：发明了内窥镜以后才发明了这种微创手术，从图可以看出医生手持细长的器械和内窥镜做操作，优点是创伤小恢复快，缺点是反向杠杆操作操作自由度缺失和缺乏立体视觉。医生要练习很久才能熟练掌握，而且有时候因为器械不灵活有些操作做不了。3机器人多孔微创手术：开始是computermotion公司的zues手术机器人系统先推向市场，但是后来被intuitivesurgical公司收购了，目前全球腹腔微创手术机器人只此一家。多孔的意思就是内窥镜和手术器械分别从几个孔进入人体，一般会留下几个小的疤痕。优点很多比如直觉运动控制、立体视觉、操作比例缩放什么的，缺点只有一个：贵。手术机器人2000万一台，耗材费开机费另算，每台手术用机器人做要加个3万5万人民币的。

5. 机器人手术的优缺点

 通常，实施开放式外科手术需要输血，会带来传染疾病等危险，而机器人做手术则出血很少。普通开放式外科手术，患者则需2天至3天才可出院，6周后才恢复正常活动，而用机器人做手术后，患者1天即可出院，1周后即可正常活动。此外，以前列腺切除术为例，如果手术失误，切断了前列腺周围的神经，可导致阳痿，因此精确切口非常重要，普通前列腺切除术有25%%到60%%的患者患阳痿。但是，利用机器人做手术，术后患者患阳痿的比率很低。心脏外科的医生利用机器人做手术，如修理二尖瓣和实施动脉手术，可不用打开肋骨，患者的切口只有3.7至5厘米，而不是传统手术的20至25厘米切口，如此既减少了患者的疼痛，又减少了流血及外伤。

6. 外科手术机器人的介绍

第一代手术机器人已经用于世界各地的许多手术室中。这些机器人不是真正的自动化机器人，它们不能自已进行手术，但是它们向手术提供了有用的机械化帮助。这些机器仍然需要外科医生来操作它们并对其输入指令。 这些手术机器人的控制方法是远程控制和语音启动。

7. 医疗机器人发展前景？

行业主要相关上市公司：天智航(688277)、威高(688161)、微创(02252.HK)、堃博医疗(02216.HK)等。
本文核心数据：中国医疗机器人市场规模、中国手术机器人市场规模、中国腔镜机器人市场规模
医疗机器人主要分类
医疗机器人是在医院、诊所进行治疗或辅助治疗工作的机器人。医疗机器人的分类方式较多，按照其用途不同，主要可以分为临床医疗用机器人、护理机器人、医用教学机器人、药物配送机器人、其他医疗服务机器人等。
中国医疗机器人市场规模接近80亿元
近年来，医疗行业智慧化发展趋势愈演愈烈，医疗器械智能升级已经成为发展重点。其中，医疗机器人更是在政策和技术等因素的推动下，迎来了快速发展期。2017年以来，行业增速保持在30%以上，市场规模已经从2017年的不足30亿元，增长至2021年的79.6亿元。



2021年手术机器人市场增速超77%
手术机器人是医疗机器人领域的重要分支，主要产品包括腔镜手术机器人、手术导航机器人、血管介入机器人、自然腔道内窥镜机器人等。2017-2021年中国手术机器人市场规模增长迅速，尤其是2019年以来。2021年中国手术机器人市场规模达到7.55亿美元，较2020年增长77.64%。
中国机器人辅助腔镜手术数量持续攀升
微创外科手术的应用越来越广，而机器人正逐渐成为微创外科手术的重要帮手。腔镜手术是一种较为常见的微创手术，近年来，在机器人技术的赋能下，中国机器人辅助腔镜手术数量持续攀升。2021年手术数量在8.75万台左右，较2020年增长近85%。
中国腔镜手术机器人市场处于高速增长期
2017-2021年中国腔镜手术机器人市场规模快速增长，2017和2018年不足10亿元，2019年增长了157%，市场规模接近30亿元。2021年市场规模约为38.51亿元，较2020年增长约75%，行业目前处于高速增长期。
综上所述，医疗机器人种类较多，主要可以分为临床医疗用机器人、护理机器人、医用教学机器人等。2021年中国医疗机器人市场规模接近80亿元。目前，行业处于快速增长期，2021年手术机器人市场增速超过77%，腔镜手术机器人市场增速约75%。
以上数据参考前瞻产业研究院《中国医疗机器人行业市场前瞻与投资规划深度分析报告》。

8. 机器人手术的手术系统

达芬奇机器人手术系统主要由控制台和操作臂组成。采用最先进的主-仆式远距离操作模式，灵活的“内腕”可消除医生手的颤抖，特有的三维立体成像系统，在术中能将手术视野放大15倍，大大提高了手术的精确性和平稳性。 1、从患者角度：（1）手术操作更精确，与腹腔镜（二维视觉）相比，因三维视觉可放大10-15倍，使手术精确度大大增加，术后恢复快，愈合好。（2）曲线较腹腔镜短。（3）创伤更小使微创手术指征更广；减少术后疼痛；缩短住院时间；减少失血量；减少术中的组织创伤和炎性反应导致的术后粘连；增加美容效果；更快投入工作。（4）术中对机体损伤大大减小。2、从术者角度：增加视野角度；减少手部颤动；机器人“内腕”较腹腔镜更为灵活，能以不同角度在靶器官周围操作；较人手小，能够在有限狭窄空间工作；使术者在轻松工作环境工作，减少疲劳更集中精力；减少参加手术人员。 1、子宫肌瘤剔除及子宫切除术；2、卵巢囊肿手术；3、不孕不育腹腔探查术、输卵管再通吻合术；4、恶性肿瘤的治疗、盆腔淋巴结清扫术；5、盆腔脏器脱垂、缺陷等盆地基底组织重建手术等相关的微创手术。