未來人智能機器人如何應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域
來源:原創(chuàng) 時間:2018-03-23 瀏覽:0 次在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的未來,機器人將取代人力從事繁重的體力勞動,也將取代醫(yī)療機器人等技術(shù)領(lǐng)域??茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展不斷推動著外科手術(shù)方法的進步。以腹腔鏡為代表的微創(chuàng)技術(shù)的迅速傳播始于20世紀80年代,是一個明顯的例子。手術(shù)的準確性和可行性已經(jīng)提高到了一個全新的水平。達芬奇機器人手術(shù)系統(tǒng)是基于麻省理工學(xué)院開發(fā)的機器人外科技術(shù)。直覺外科隨后與IBM,MIT合作。該系統(tǒng)已與哈特波特進一步開發(fā)。FDA已經(jīng)批準了達·芬奇機器人手術(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·達芬奇手術(shù)系統(tǒng)是一種先進的機器人平臺,旨在使用微創(chuàng)方法進行復(fù)雜的手術(shù)。達芬奇機器人是一種先進的腹腔鏡系統(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。達芬奇機器人在操作時還需要一只機器人手臂穿過胸壁和腹壁。達芬奇機器人由三部分組成:外科醫(yī)生控制臺、床邊機器人手臂系統(tǒng)和成像系統(tǒng)。
床邊機器人臂系統(tǒng)(病人手推車)是外科機器人的操作部件,其主要功能是為設(shè)備臂和攝像機臂提供支撐。助理醫(yī)生在無菌區(qū)的床邊臂系統(tǒng)工作,負責更換儀器和內(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。成像系統(tǒng)視頻卡地亞配備了外科機器人的核心處理器和圖像處理設(shè)備,在手術(shù)期間位于無菌區(qū)域之外。
可由流動護士操作,并可放置在各種輔助外科設(shè)備中。外科機器人的內(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,識別解剖結(jié)構(gòu),提高手術(shù)的準確性。
(1)手術(shù)機器人觸覺反饋體系的缺失,醫(yī)師只能通過視覺信息的反饋進行彌補。(2)整套設(shè)備的體積過于龐大,安裝、調(diào)試比較復(fù)雜,需要專門的手術(shù)房間。(3)系統(tǒng)的技術(shù)復(fù)雜,在使用過程中可能發(fā)生各種機械故障,如半路死機等,需及時處置,或改成常規(guī)手術(shù)完成。(4)系統(tǒng)的學(xué)習曲線較長,還不夠擬人化,醫(yī)師與系統(tǒng)的配合需要長時間的磨合。(5)手術(shù)前的準備及手術(shù)中更換器械等操作耗時較長等。(6)成本昂貴,不利于醫(yī)院的大量應(yīng)用。
一個五指機械手使用微型限位開關(guān),一個孤立的兩個國家接觸傳感器,一個單一的模擬傳感器,矩陣傳感器,光反射觸覺傳感器,其中矩陣傳感器是一個簡單的數(shù)字或模擬傳感器,每一個單一的傳感器是由其所在的行和列的交點標記。如果每一個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。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)計觸覺傳感器時,當傳感器數(shù)目足夠大以增加未來的計算能力時,機器人手的位置可以通過直線運動、角位移和曲線運動來確定。穩(wěn)定性和準確性將是機器人的最大優(yōu)點之一。實時監(jiān)控可以提高機器人的精度。如果機器人能夠識別聲音,外科醫(yī)生可以通過觀察機器人在操作過程中的屏幕來觀察操作。
它還可以通過聲音控制機器人的操作,減少主刀醫(yī)生的工作,集中精力進行手術(shù)。未來需要建立一個大范圍的數(shù)據(jù)庫,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器人,最好是機器人可以完成一個小操作。在未來的社會中,醫(yī)療機器人的使用大大降低了醫(yī)生的勞動強度,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,當醫(yī)生外出或無法到達現(xiàn)場時,醫(yī)療機器人連接到醫(yī)生的移動電話上。
醫(yī)生遠程控制機器人。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,機器人的體積將大大減少,手術(shù)室所占的面積也會相應(yīng)地減少。電路的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,但會設(shè)計成模塊化的形式。實際安裝調(diào)試將趨于簡化。除了安裝和調(diào)試的簡單性外,為了防止機器人在操作過程中發(fā)生故障,應(yīng)大大改善機器人的機械穩(wěn)定性。
如果有胃病,人們現(xiàn)在就做胃鏡檢查。當你做一個胃鏡,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,我想在未來會有一個醫(yī)療機器人。體積小,功能多種多樣。病人吃機器人作為一種藥物,機器人設(shè)置一個視頻功能,可以通過設(shè)定的路徑進行規(guī)劃。該機器人沿著腸道進行視頻探測。
錄音可以讓醫(yī)生做出準確的判斷。有如堵塞血管的中老年人的問題,和機器人設(shè)計穿透血管。可控機器人疏通血管堵塞。物理治療比化療病人的危害小。微型機器人用于醫(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)隨時監(jiān)測。
自然環(huán)境中,有許多地方過于狹窄人無法進行探查。微型機器人可通過狹窄的縫隙,探查到狹縫中的情況,幫助研究員探索未知的地方。攀爬機器人可攜帶微型機器人爬到高出,微型機器人再走入需要勘測的地方。野外工作機器人有更高的環(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)致機器人的機構(gòu)設(shè)計和控制方法必須進行針對性、適應(yīng)性的設(shè)計。未來生活中機器人的業(yè)務(wù)會涉及方方面面,工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療器械、救援災(zāi)害、家庭生活等等。無論是傳統(tǒng)的工業(yè)領(lǐng)域還是其他領(lǐng)域,對機器人性能要求更高,使機器人必須面對更極端的環(huán)境、完成更復(fù)雜的任務(wù)。未來機器人發(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。