机器人技术在医疗行业的应用日益广泛,尤其是在生物医学工程领域,医疗机器人的投资也在不断增加。

工程师们亟需开发适用于医疗环境的机器人。与人类相比,机器人不知疲劳,手部稳定,不会失去专注或感到厌倦,更不会因压力而崩溃。在新冠肺炎疫情期间,机器人不易感染疾病,能够执行超出人类能力的精确任务,并在电池续航范围内持续工作。基于这些优势,医疗机器人能够帮助医务人员减轻日常琐事的负担,提高医疗程序的精确性、安全性和成本效益。
以下是三种主要的机器人应用实例:
机器人消毒病房
除了降低医疗和手术失败的风险外,院内感染也是一个普遍存在的医疗问题,利用机器人可以有效改善这一情况。根据美国疾病预防控制中心(CDC)的报告,美国每25名患者中就有1名在医院内感染。由于时间限制和细菌的隐蔽性,医院往往无法做到病房的100%无菌消毒,因此院内感染频繁发生。
位于德克萨斯州的Xenex公司研发了一种独特的消毒机器人,利用高强度紫外线快速有效地对医疗场所进行消毒。该机器人在消灭微生物细胞方面比其他消毒设备更为高效,从而降低院内感染的可能性。
自新冠肺炎大流行以来,Xenex的订单量激增了600%。其LightStRike机器人在两分钟内对SARS-COV-2的消毒效果可达99.99%以上。最初设计用于医疗环境的它,现在也被广泛应用于住宅楼和体育场等其他场所。
远程呈现
远程呈现机器人是一个常见的应用案例,它们通过各种形式和方式发挥作用。这类机器人通常是一种无线网络连接的遥控轮式设备,通常配备平板电脑以提供视频和音频功能。远程呈现机器人市场正快速发展,分析师预测到2025年,全球机器人支出将超过1500亿美元。
远程呈现机器人常用于老年人照护,包括跌倒检测和让患者与医生进行视频交流。在新冠肺炎大流行期间,这类机器人使得重症监护病房的患者能够与无法探视的家人联系。机器人可以在患者床边,通过配备的平板电脑进行视频通话。
此外,这些机器人还使得被隔离的医生能够远程进行指导,护士则可在无须担心个人防护的情况下探视病人,从而减少病毒传播的风险。除了提升设施的安全性,这些机器人还改善了患者监护、响应时间和医学教育,且在特殊需求和研究协助方面也发挥了重要作用。
外科手术
机器人手术技术在全球范围内的医院中迅速得到应用。2020年,全球医疗机器人市场价值为27.75亿美元,预计到2026年底将增至337.45亿美元。
在许多外科手术中,机器人技术的引入显著提升了手术的精确度、灵活性和控制能力。达芬奇手术系统是一种多臂机器人,旨在减少手术错误,降低数以千计患者的手术创伤。自15年前问世以来,达芬奇系统已完成600万例手术,使外科医生能够更精确地控制一系列手术。该系统结合了放大的3D高清视觉和连接在外科医生腕部的控制装置,能够进行人类手动无法完成的微小切口,从而提高了医生的控制能力,并因手术的微创性使患者的恢复时间更短。
射波刀是一种机器人手术系统,可以以亚毫米的精度为肿瘤患者提供放射治疗。自1990年代问世以来,射波刀系统已在全球医院和治疗中心用于癌症治疗。该系统作为一个安装在机器人上的辐射源,可以快速调整和适应放射治疗的靶向光束。
射波刀能够治疗曾经难以手术的肿瘤,包括前列腺、头部、颈部和肝脏等部位。这种无创治疗方法能够最大限度地减少对健康组织的辐射。
虽然机器人在医疗领域并非新鲜事物,但随着新冠肺炎大流行给医院和医务人员带来的服务压力,自动化进程已加速,促进了医院内机器人技术的普及。未来这一趋势有望在疫情结束后继续发展,并将进一步探索更多的应用案例。
