現(xiàn)如今，隨著科技的迅猛發(fā)展，醫(yī)療行業(yè)也在經(jīng)歷著前所未有的變革。后疫情時(shí)代，醫(yī)療自動(dòng)化設(shè)備和方案作為一種新興力量，幫助醫(yī)療行業(yè)提高效率、降低成本、更好地治療患者，也減輕醫(yī)護(hù)人員工作壓力。

其中，醫(yī)療機(jī)器人從“實(shí)驗(yàn)室概念”加速走向臨床一線(xiàn)，成為醫(yī)護(hù)人員不可或缺的“智能伙伴”，在許多醫(yī)療場(chǎng)景中都能發(fā)揮作用。然而，這場(chǎng)人機(jī)協(xié)作的深度革命并非一蹴而就。現(xiàn)有技術(shù)雖已突破傳統(tǒng)醫(yī)療的物理邊界，但機(jī)器人從“輔助工具”邁向“自主執(zhí)行”仍面臨多重挑戰(zhàn)，目前國(guó)內(nèi)外主流的醫(yī)療機(jī)器人產(chǎn)品均處于機(jī)器人輔助向任務(wù)自動(dòng)化的過(guò)渡階段，這為醫(yī)療自動(dòng)化行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展帶來(lái)了挑戰(zhàn)和機(jī)遇。

▍當(dāng)前醫(yī)療機(jī)器人的局限性

當(dāng)前，醫(yī)療機(jī)器人仍面臨多重挑戰(zhàn)，主要包括以下幾個(gè)方面：

（1）現(xiàn)實(shí)定位精度和作業(yè)靈活性不足

結(jié)合影像、光學(xué)、電磁技術(shù)，醫(yī)療機(jī)器人可以定位診察和治療區(qū)域，但定位的精準(zhǔn)性和作業(yè)的穩(wěn)定性易受到患者情況和外部環(huán)境的影響，可能會(huì)對(duì)脆弱的人體造成“失之毫厘差之千里”的巨大隱患。

（2）操作較為復(fù)雜

由于目前機(jī)器人輔助的場(chǎng)景較多，醫(yī)護(hù)人員要對(duì)機(jī)器人的操作和應(yīng)急處理都十分了解，這需要花費(fèi)他們較長(zhǎng)的時(shí)間進(jìn)行培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，增加了他們的時(shí)間成本和心理壓力。

（3）綜合成本高

大部分醫(yī)療機(jī)器人的成本非常高，例如一臺(tái)用于手術(shù)的進(jìn)口達(dá)芬奇機(jī)器人售價(jià)在2500萬(wàn)左右。這些設(shè)備中的大部分都不具有足夠的通用性，覆蓋的適應(yīng)癥較少，因此醫(yī)療機(jī)構(gòu)進(jìn)行自動(dòng)化改革的綜合成本很難降低。

（4）難以消除病患對(duì)安全性的顧慮

機(jī)器人在醫(yī)療領(lǐng)域中的安全性一直是公眾關(guān)注的焦點(diǎn)。當(dāng)它們替代醫(yī)生與病患進(jìn)行一些接觸和操作時(shí)，可能會(huì)增加患者的緊張感。如何確保機(jī)器人在與人協(xié)作時(shí)的安全性，是當(dāng)前醫(yī)療機(jī)器人面臨的重要挑戰(zhàn)之一。

面對(duì)這些瓶頸，技術(shù)創(chuàng)新的突破顯得尤為關(guān)鍵。

▍構(gòu)筑安全通用的醫(yī)療機(jī)器人底層技術(shù)

非夕科技發(fā)現(xiàn)，要讓機(jī)器人真正成為醫(yī)護(hù)的左膀右臂，技術(shù)突破需直擊醫(yī)療場(chǎng)景的核心需求。在醫(yī)療場(chǎng)景中，機(jī)器人的安全性能至關(guān)重要，輕微的穩(wěn)定性不足可能就會(huì)導(dǎo)致醫(yī)療事故。

為此，非夕的自適應(yīng)機(jī)器人設(shè)計(jì)了雙通道的冗余架構(gòu)搭配以力矩為基礎(chǔ)的控制框架，滿(mǎn)足多項(xiàng)國(guó)際安全標(biāo)準(zhǔn)。除了獲得CE、ET雙安全認(rèn)證外，Rizon拂曉系列還在2023年通過(guò)了IEC 60601（醫(yī)療電氣安全標(biāo)準(zhǔn)）認(rèn)證，可以在有接觸的環(huán)境中有效保證作業(yè)和人員安全。醫(yī)療級(jí)安全配置更容易保證非夕自適應(yīng)機(jī)器人用于醫(yī)療領(lǐng)域。

結(jié)合自適應(yīng)機(jī)器人靈敏的力反饋和力控能力，非夕也研發(fā)了一系列安全相關(guān)的功能。例如，機(jī)器人可以進(jìn)行靈敏的實(shí)時(shí)力檢測(cè)，如發(fā)生碰撞或外力超限，即會(huì)觸發(fā)急停；“虛擬墻”功能使醫(yī)護(hù)人員可以定義并約束“作業(yè)禁區(qū)”的邊界，從而限制機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)時(shí)無(wú)法進(jìn)入“禁區(qū)”，避免造成額外的傷害。

醫(yī)療機(jī)器人的進(jìn)化，始終與前沿技術(shù)共振。在醫(yī)療場(chǎng)景中，實(shí)時(shí)力反饋和精細(xì)力控能力是醫(yī)療機(jī)器人不可或缺的核心技術(shù)，它們直接關(guān)系到機(jī)器人操作的精準(zhǔn)性、安全性和有效性。

基于獨(dú)有創(chuàng)新性的力/力矩傳感技術(shù)、關(guān)節(jié)及整臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、底層力覺(jué)控制系統(tǒng)和先進(jìn)的整機(jī)力控算法，非夕的自適應(yīng)機(jī)器人具備高度靈敏的末端力感知、力反饋，和精細(xì)的力控能力，能夠模擬人類(lèi)手感，幫助醫(yī)生復(fù)現(xiàn)復(fù)雜的操作手法。例如在超聲檢查中，機(jī)器人能自動(dòng)貼合人體曲線(xiàn)，動(dòng)態(tài)調(diào)整接觸力度，精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)醫(yī)生手法，避免因按壓不當(dāng)導(dǎo)致患者不適。這種技術(shù)不僅提升了操作的精準(zhǔn)性，還大幅降低了醫(yī)護(hù)人員的學(xué)習(xí)門(mén)檻。

為降低醫(yī)務(wù)人員的學(xué)習(xí)成本和操作風(fēng)險(xiǎn)，醫(yī)療機(jī)器人的功能還應(yīng)該足夠直觀易用。非夕科技認(rèn)為，這就需要易用的基礎(chǔ)功能和工具。

以自適應(yīng)機(jī)器人的柔順拖拽功能為例。在自由驅(qū)動(dòng)（Freedrive）模式下，醫(yī)務(wù)人員可以用十分輕柔的力直接拖拽機(jī)器人末端，使其按照目標(biāo)的軌跡運(yùn)行或抵達(dá)目標(biāo)點(diǎn)，從而更好地進(jìn)行示教、調(diào)整、模擬等操作，可以快速適配從中醫(yī)推拿到高風(fēng)險(xiǎn)手術(shù)的多樣化場(chǎng)景。

此外，非夕向具備開(kāi)發(fā)能力的醫(yī)療機(jī)構(gòu)或團(tuán)隊(duì)提供完備的開(kāi)發(fā)工具包Flexiv RDK，讓使用者能夠發(fā)揮自適應(yīng)機(jī)器人的更多潛能，構(gòu)建個(gè)性化的醫(yī)療應(yīng)用。

非夕科技發(fā)現(xiàn)，除了以堅(jiān)實(shí)的底層技術(shù)為技術(shù)，醫(yī)療機(jī)器人還需要配備多樣化的特需功能，以滿(mǎn)足細(xì)分醫(yī)療場(chǎng)景、多樣適應(yīng)癥的需求。

如被靈活運(yùn)用在如超聲、活檢、手術(shù)等多場(chǎng)景中的自適應(yīng)機(jī)器人雙臂遙操作技術(shù)。非夕的高級(jí)雙向力反饋和力控特征讓自適應(yīng)機(jī)器人遙操作在實(shí)時(shí)任務(wù)中展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)，通過(guò)結(jié)合5G技術(shù)和復(fù)雜的時(shí)延補(bǔ)償算法，傳輸透明度將被進(jìn)一步提高，使醫(yī)護(hù)人員能夠進(jìn)行準(zhǔn)確精細(xì)的操作。

▍多樣化的自適應(yīng)機(jī)器人醫(yī)療應(yīng)用

通過(guò)攜手細(xì)分領(lǐng)域的多個(gè)合作伙伴，非夕正持續(xù)拓展自適應(yīng)機(jī)器人醫(yī)療應(yīng)用的廣度和深度，目前，已在超聲診療、按摩理療、接觸式治療檢測(cè)、流程自動(dòng)化等方面具備了成熟的應(yīng)用案例和經(jīng)驗(yàn)。

在超聲診療場(chǎng)景中，通過(guò)結(jié)合超聲儀器，自適應(yīng)機(jī)器人末端可實(shí)時(shí)貼合人體輪廓，并復(fù)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)醫(yī)生的檢測(cè)操作手法，確保超聲檢測(cè)末端與患者身體之間的最佳壓力，在患者腹部、心臟等位置有起伏時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟隨，從而輔助醫(yī)生完成診察和治療工作。

在按摩場(chǎng)景中，通過(guò)將傳統(tǒng)的按摩理療經(jīng)驗(yàn)與尖端的機(jī)器人技術(shù)深度結(jié)合，自適應(yīng)機(jī)器人可以模擬專(zhuān)業(yè)醫(yī)師手法，進(jìn)行靈活舒緩的中醫(yī)推拿、疼痛管理、運(yùn)動(dòng)康復(fù)等。

自適應(yīng)機(jī)器人還被應(yīng)用于許多與人體更脆弱部位接觸、或末端有穿刺行為的醫(yī)療場(chǎng)景，如醫(yī)療美容、無(wú)針注射、樣本檢測(cè)。2024年底，非夕受邀出席美國(guó)斯坦福大學(xué)新成立的斯坦福機(jī)器人中心(SRC)，現(xiàn)場(chǎng)展出合作醫(yī)療項(xiàng)目磁性微型旋轉(zhuǎn)器應(yīng)用，展現(xiàn)了自適應(yīng)機(jī)器人結(jié)合無(wú)束縛醫(yī)療設(shè)備治療多種血管疾病的巨大潛力。

近年來(lái)，非夕也積極支持不同的手術(shù)機(jī)器人整機(jī)合作伙伴進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，將自適應(yīng)機(jī)器人用于更高難度的手術(shù)場(chǎng)景，如腦卒中手術(shù)、骨科手術(shù)等，部分已經(jīng)到達(dá)臨床階段。這些實(shí)踐不僅驗(yàn)證了技術(shù)的可靠性，更重新定義了醫(yī)療資源的分配邏輯——當(dāng)機(jī)器人承擔(dān)重復(fù)性、高精度任務(wù)時(shí)，醫(yī)生得以將精力聚焦于決策與創(chuàng)新，人機(jī)協(xié)同的效率優(yōu)勢(shì)會(huì)逐漸顯現(xiàn)。

不僅如此，針對(duì)專(zhuān)業(yè)的手術(shù)場(chǎng)景，非夕專(zhuān)門(mén)還研發(fā)了自適應(yīng)醫(yī)療機(jī)器人Rizon Med，進(jìn)一步提升了醫(yī)療機(jī)器人的安全性和通用性。Rizon Med采用高剛性設(shè)計(jì)，最高可達(dá)10,000N/m，同時(shí)具備電磁式抱閘配置，保證機(jī)器人的安全跌落距離。此外，還支持無(wú)縫集成各種末端工具、手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)和手術(shù)規(guī)劃軟件，可廣泛應(yīng)用于各類(lèi)泛醫(yī)療的人機(jī)協(xié)作場(chǎng)景。

此外，在2024年9月舉行的第二屆手術(shù)機(jī)器人大會(huì)上，非夕還獲得手術(shù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)貢獻(xiàn)獎(jiǎng)。

▍結(jié)語(yǔ)與未來(lái)

行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，至2030年全球手術(shù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將突破400億美元，中國(guó)或憑借本土化創(chuàng)新占據(jù)30%份額。這場(chǎng)變革的終極目標(biāo)，并非用機(jī)器取代人類(lèi)，而是通過(guò)技術(shù)拓展醫(yī)療的可能性——當(dāng)機(jī)器人成為醫(yī)生的“超級(jí)感官”與“精準(zhǔn)雙手”，更多生命將有機(jī)會(huì)跨越曾經(jīng)不可逾越的醫(yī)療鴻溝。

可以預(yù)見(jiàn)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)器人在醫(yī)療領(lǐng)域?qū)?huì)得到更廣泛的應(yīng)用。非夕科技通過(guò)持續(xù)優(yōu)化自適應(yīng)機(jī)器人產(chǎn)品的性能和指標(biāo)，有望提高機(jī)器人與人的交互和感知水平，結(jié)合人工智能技術(shù)，打造更先進(jìn)、更智能的醫(yī)療自動(dòng)化解決方案。