機器人手術(shù)系統(tǒng)是集多項現(xiàn)代高科技手段于一體的綜合體。主要用于心臟外科和前列腺切除術(shù)。外科醫(yī)生可以遠(yuǎn)離手術(shù)臺操縱機器進(jìn)行手術(shù)，完全不同于傳統(tǒng)的手術(shù)概念，在世界微創(chuàng)外科領(lǐng)域是當(dāng)之無愧的性外科手術(shù)工具。利用機器人做外科手術(shù)已日益普及，美國2004年一年，機器人就成功完成了從前列腺切除到心臟外科等各種外科手術(shù)2萬例。利用機器人做手術(shù)時，醫(yī)生的雙手不碰觸患者。一旦切口位置被確定，裝有照相機和其他外科工具的機械臂將實施切斷、止血及縫合等動作，外科醫(yī)生只需坐在通常是手術(shù)室的控制臺上，觀測和指導(dǎo)機械臂工作就行了。據(jù)悉，該技術(shù)可讓醫(yī)生在地球的一端對另一端的患者實施手術(shù)。目前普通的機器人外科手術(shù)是前列...

如果我們對機器人有一點了解的話，那就是我們知道它們會壞的。它們一直會出現(xiàn)問題。軟件壞了。硬件壞了。你認(rèn)為永遠(yuǎn)，永遠(yuǎn)都不可能會壞的零件壞掉的時候，你必須試著向?qū)熃忉尩降装l(fā)生了什么，他一直站在那里看著你的機器人失敗，然后再整夜的熬夜修復(fù)那些本不該嚴(yán)重?fù)p壞的東西。雖然這其中的大部分只是機器人的一個基本特性，但歐盟委員會正在資助一個名為SHERO（SelfHEalingsoftRObotics，自愈軟機器人）的項目，試圖解決機器人遭受的物理破壞。SHERO是一個為期三年、耗資300萬歐元的合作項目，由布魯塞爾大學(xué)、劍橋大學(xué)、巴黎大學(xué)物理與工業(yè)學(xué)院和瑞士聯(lián)邦材料科學(xué)與技術(shù)實驗室（EMPA）...

光聲圖像引導(dǎo)機器人輔助顱底手術(shù)我們研究使用光聲（PA）成像來檢測人體的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，如頸動脈，在機器人輔助鼻內(nèi)經(jīng)蝶竇手術(shù)中，這些結(jié)構(gòu)可能位于被鉆骨頭的后面。在該系統(tǒng)中，激光器（通過光纖）安裝在鉆頭上，而二維超聲探頭則放置在顱骨上的其他位置。在相對患者參考系中對鉆頭和超聲探針都要會進(jìn)行追蹤。與傳統(tǒng)的B模式超聲相比，光聲成像具有兩個優(yōu)點：1.激光能夠穿透骨骼的薄層；2.光聲成像圖像顯示激光路徑中的目標(biāo)。因此，激光可以用于（非侵入性）延伸鉆探軸線，從而可靠地檢測可能駐留在鉆探路徑中的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。然而，這種設(shè)置會產(chǎn)生一個挑戰(zhàn)性很大的問題，即對準(zhǔn)。因為必須放置超聲探頭，以使其圖像平面與目標(biāo)解剖結(jié)構(gòu)...

光學(xué)跟蹤儀器和電磁跟蹤儀器是手術(shù)導(dǎo)航中常用到的兩類三維定位導(dǎo)航設(shè)備，是手術(shù)導(dǎo)航和手術(shù)機器人系統(tǒng)中不可或缺的關(guān)鍵部分，在手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)中起到了眼睛的作用。事實上，光學(xué)跟蹤儀器和電磁跟蹤儀器各有其優(yōu)缺點和適用場景，不能一概而論。所以，具體選擇哪種類型的儀器以及如何選型，是科研人員經(jīng)常面對的問題，終需要根據(jù)自身應(yīng)用場景作為依據(jù)加以選擇。下文是發(fā)布在美國醫(yī)學(xué)物理學(xué)會出版的《醫(yī)學(xué)物理學(xué)》上的一篇論文，文章基于嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒灁?shù)據(jù)和科學(xué)計算，很好的回答了上述問題，供從業(yè)者參考。由于篇幅較長，這里翻譯文章摘要，并附全文鏈接如下，還望大家包涵。論文題目《影像引導(dǎo)式腹腔鏡手術(shù)中的電磁跟蹤：與光學(xué)跟蹤的比較以...

光聲圖像引導(dǎo)機器人輔助顱底手術(shù)我們研究使用光聲（PA）成像來檢測人體的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，如頸動脈，在機器人輔助鼻內(nèi)經(jīng)蝶竇手術(shù)中，這些結(jié)構(gòu)可能位于被鉆骨頭的后面。在該系統(tǒng)中，激光器（通過光纖）安裝在鉆頭上，而二維超聲探頭則放置在顱骨上的其他位置。在相對患者參考系中對鉆頭和超聲探針都要會進(jìn)行追蹤。與傳統(tǒng)的B模式超聲相比，光聲成像具有兩個優(yōu)點：1.激光能夠穿透骨骼的薄層；2.光聲成像圖像顯示激光路徑中的目標(biāo)。因此，激光可以用于（非侵入性）延伸鉆探軸線，從而可靠地檢測可能駐留在鉆探路徑中的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。然而，這種設(shè)置會產(chǎn)生一個挑戰(zhàn)性很大的問題，即對準(zhǔn)。因為必須放置超聲探頭，以使其圖像平面與目標(biāo)解剖結(jié)構(gòu)...

現(xiàn)代手術(shù)室(OR)的技術(shù)系統(tǒng)數(shù)量和復(fù)雜性不斷增加。由于缺乏設(shè)備間的通信和集成，每個設(shè)備都地工作，導(dǎo)致冗余的傳感器、輸入設(shè)備、監(jiān)視器，終造成OR的擁擠和人機交互的出錯。因此，Brainlab和KarlStorz等制造商為此打造并提供了專門的集成工作站。然而，這些“單片”解決方案限制了用戶和臨床操作人員在集成創(chuàng)新第三方設(shè)備方面的靈活性。鑒于此，()致力于為OR中醫(yī)療設(shè)備的安全動態(tài)網(wǎng)絡(luò)制定國際開放標(biāo)準(zhǔn)。在，基于面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)(SOA)，SDC（面向服務(wù)的設(shè)備連接）方法目前正處于IEEE11073下的標(biāo)準(zhǔn)化過程中，以鏈接OR（簡稱）。由于許可證持有者的性，它為各種醫(yī)療設(shè)備之間的互操作性...

如果我們對機器人有一點了解的話，那就是我們知道它們會壞的。它們一直會出現(xiàn)問題。軟件壞了。硬件壞了。你認(rèn)為永遠(yuǎn)，永遠(yuǎn)都不可能會壞的零件壞掉的時候，你必須試著向?qū)熃忉尩降装l(fā)生了什么，他一直站在那里看著你的機器人失敗，然后再整夜的熬夜修復(fù)那些本不該嚴(yán)重?fù)p壞的東西。雖然這其中的大部分只是機器人的一個基本特性，但歐盟委員會正在資助一個名為SHERO（SelfHEalingsoftRObotics，自愈軟機器人）的項目，試圖解決機器人遭受的物理破壞。SHERO是一個為期三年、耗資300萬歐元的合作項目，由布魯塞爾大學(xué)、劍橋大學(xué)、巴黎大學(xué)物理與工業(yè)學(xué)院和瑞士聯(lián)邦材料科學(xué)與技術(shù)實驗室（EMPA）...

從而達(dá)到效果。（2）光聲計算機斷層掃描成像技術(shù)（PACT）光聲計算機斷層掃描是汪立宏教授開發(fā)的一種使用紅外激光脈沖成像技術(shù)。紅外激光通過組織擴散，被紅細(xì)胞中的攜氧血紅蛋白分子吸收，導(dǎo)致分子超聲振動，而這些超聲振動將由在皮膚上的傳感器拾取。來自這些傳感器的數(shù)據(jù)，將被用于創(chuàng)建身體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖像。通過使用PACT圖像，研究人員可以在消化道中找到并跟蹤微機器人的位置。正如加州理工學(xué)院的汪立宏教授所說：“微機器人概念真的很酷，因為你可以將微機械設(shè)備帶到你需要的地方，它們未來可以被用于藥物遞送或者智能微手術(shù)?！蔽蛔丝萍迹ㄉ虾＃┯邢薰局鳡I：醫(yī)療機器人,光學(xué)定位導(dǎo)航,光學(xué)定位系統(tǒng),手術(shù)導(dǎo)航,手術(shù)...

且由于該領(lǐng)域具有較高的技術(shù)門檻，目前仍處于產(chǎn)業(yè)化初期。但值得關(guān)注的是，近年來我國骨科手術(shù)機器人融資市場熱度不斷升高，億元級融資數(shù)量持續(xù)增長。2020年7月，天智航在科創(chuàng)板始發(fā)上市，募集資金。成立于2018年的創(chuàng)新企業(yè)元化智能，專注于骨科手術(shù)機器人研發(fā)。2021年3月，元化智能完成2億元A輪融資；2022年1月，該企業(yè)又宣布完成數(shù)億元B輪融資。我國骨科手術(shù)機器人領(lǐng)域企業(yè)備受資本青睞，預(yù)計未來該領(lǐng)域融資數(shù)量及融資金額都將持續(xù)上升。不過，公開資料顯示，我國骨科手術(shù)機器人領(lǐng)域的融資主要集中在A輪和B輪，種子輪和天使輪融資數(shù)量相對較少，初創(chuàng)企業(yè)入局門檻較高。市場高速增長近年來，我國骨科手術(shù)機...

光學(xué)定位系統(tǒng)集成所面臨的挑戰(zhàn)本文介紹了立體光學(xué)定位追蹤系統(tǒng)的基本概念，以及通常如何定義精度和精確度。還提出了應(yīng)用程序精度、系統(tǒng)本身精度以及精度真實性等概念，同時涵蓋了對其他錯誤源的理解。立體光學(xué)定位系統(tǒng)基于立體的光學(xué)定位系統(tǒng)用于需要通過視覺目標(biāo)（也稱為基準(zhǔn)點）測量實時位置和方向的應(yīng)用中。標(biāo)記定義為包含三個或三個以上基準(zhǔn)的對象。使用光學(xué)追蹤作為測量手段的例子很少，例如整形外科植入物的放置，圖像引導(dǎo)手術(shù)中手術(shù)器械的，機器人手術(shù)或放射學(xué)中患者運動的補償，運動捕捉或工業(yè)零件檢查等應(yīng)用。具體而言，基于立體的光學(xué)定位系統(tǒng)由兩個攝像頭組成，兩個攝像頭彼此位移以與人類雙目視覺相同的方式在場景中獲得...

為什么光學(xué)系統(tǒng)的高速度和低延遲在機器人手術(shù)中如此重要？光學(xué)系統(tǒng)是機器人的眼睛?？梢哉f，如果你想要一個機器人快速準(zhǔn)確地移動，你需要高效的眼睛！這部分是正確的。但是，您需要考慮其他元素才能擁有一個高效的系統(tǒng)。首先，讓我們嘗試類比人類抓握物體時的手眼協(xié)調(diào)。我們生活在一個三維的世界，但我們的視網(wǎng)膜只能在二維中捕捉它。立體視覺是一種大腦皮層過程，它在心理上重建了一個三維世界，這個三維世界通過視網(wǎng)膜從環(huán)境中捕獲光而簡化為二維世界。更正式地說，立體視覺是基于雙目視差線索計算物體的立體感和深度。為了拿起一個物體，我們必須首先估計它的形狀和它相對于我們身體的位置。立體視覺可以明確地確定這些屬性，因為...

近日，清華大學(xué)與加州大學(xué)伯克利分校共同在《ScienceRobotics》上發(fā)表了一篇其軟體機器人研究成果的論文。雖然該軟體機器人看起來就像一張彎曲的小紙條，它卻能夠以每秒20個體長的超快速度移動，并且重力之后運動如初，特性神似‘小強’。這是一只小到只有3cm×，薄到只能用掃描電子顯微鏡才能真正看到機器人是由什么制成的：一個熱塑層夾在鈀金電極之間，用粘合劑硅膠粘合到底部的結(jié)構(gòu)塑料上。當(dāng)給這只小的薄片機器人通以交流電（比較低可以為8V，通常約為60V）時，機器人內(nèi)部的熱塑性塑料便會頻繁的伸展和收縮。此時，機器人前面的‘小腳’便會通過不停的震動向前移動。機器人的移動步態(tài)據(jù)介紹，該機器人...

當(dāng)微機器人膠囊抵達(dá)體內(nèi)病患區(qū)域（比如腸道）時，外源近紅外光可以穿透深層組織并引發(fā)膠囊破裂從而釋放微機器人。釋放出的微機器人依靠其高效游動可穿越生物屏障終實現(xiàn)在病患區(qū)域的滯留和持久的藥物傳遞。微機器人系統(tǒng)包含的兩項關(guān)鍵技術(shù)：（1）微機器人微機器人由內(nèi)而外依次是鎂球、薄金層、藥物層和聚對二甲苯層組成，外面三層并未完全覆蓋鎂球，留下了一塊類似舷窗的圓形區(qū)域，當(dāng)微機器人暴露在消化液時，鎂球作為機器人的“燃料”與消化中的液體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生小氣泡推動球體運動，薄金層作為造影劑增強影響效果，聚對二甲苯層作為抵抗消化的保護(hù)層。為了保護(hù)微機器人免受胃中的惡劣環(huán)境，它們被包裹在由石蠟制成的微膠囊中。...