15个改变世界的医疗机器人！
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来源 : interestingengineering.com
2023-09-06 18:36:22
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盘点一下在未来智能医疗中将备受青睐的几类机器人
这台机器模糊了“机器人”和“医疗工具”之间的界线，因为该设备始终在外科医生的全程控制之下，但是它在医学领域所带来的进步令人震惊。
使用达芬奇系统，仅需几个微小的切口就可以完成手术，并且具有极高的精确度，这意味着出血更少、愈合更快、感染风险降低。尽管达芬奇手术机器人至今已经存在了将近18年，但它仍在不断发展进步。随着大型科技公司迅速开始使用达芬奇机器人开发出具有更多自主特性和更广泛功能的类似系统，无法预知达芬奇机器人下一个发展应用在哪一个领域。
在过去的几年中，假肢修复学领域取得了巨大的进步，问题不再围绕“我们能为肢体做一个合适的替代物吗”，而是“我们能否制造出比原先肢体更好的东西”。在麻省理工学院生物机电工程实验室，研究人员创造了陀螺仪驱动的机器人肢体，能够在三维空间中自动定位，并以750次/s的速度调整关节。
最重要的是，他们开发了与神经系统相连接的仿生皮肤和神经植入系统，使用户可以接收来自假肢的触觉反馈，并像控制正常肢体一样控制它。这是人与机器合一的一个巨大飞跃，仅在美国就有超过200万截肢者受益于此。
内窥镜检查是将长电线上的小型摄像机或工具通过“自然开口”推入体内以寻找创伤、异物或疾病痕迹的过程。这样令人不舒适的微创手术，即将成为过去式了。
Medineering公司对手术程序进行了新的改进，发明了细长、灵活的机器人，该机器人可以像遥控汽车一样，被驱动到医生所需要的确切位置。然后，它可以直达病灶，不会因为人手的颤抖而影响精度。医生则可以制订各种治疗方案，例如，操作工具或处理伤口。
更令人印象深刻的是所谓的“胶囊内窥镜检查”，其程序简化为吞咽一粒药丸状大小的机器人，该机器人沿着人体消化道行进，收集数据并拍摄照片，然后将其直接发送到处理器进行诊断。
我们都可能有那么一点想成为钢铁侠，但是相比超级英雄来讲，机器人外骨骼在医学领域发挥着更大的作用。
首先，他们被用来帮助瘫痪的人再次行走，这简直就是一个奇迹。它们还可以通过为虚弱的肌肉提供额外的动力来帮助患者完成矫正活动、大脑或脊髓损伤后的康复训练。大多数外骨骼是通过用户输入和预设动作的组合来工作，但是随着神经科技方面的进步，直接由大脑控制的外骨骼即将被广泛使用。
靶向治疗微型机器人是新型医疗机器人，其工作的基本原理是使用近乎微观的机械粒子将药物或其他疗法定位到身体内的特定靶位。它可以被用来将放射线传送至肿瘤部位，或仅仅通过药物作用于可能需要的器官中，以减少药物的副作用。
有趣的是如何让粒子到达目标。最新研究已产生了一种具有细小螺旋状尾巴的微型机器人，它们可以被磁场引导，通过血管向前旋转前进，到达身体的特定部位。
由于医院通常会使用大量抗生素，因此容易成为一些强抗药性细菌滋生的温床。患者前往医院接受治疗，需要确保医院环境整洁干净，以免患上新的疾病。此款消毒机器人会自动移到已出院患者的房间，然后用高强度紫外线对房间进行几分钟的消毒，直到没有微生物存活。
想象一下，就像游戏一样，真人大小，具有现实的血液循环的“人”，而不是医学院的学习工具，这描述的基本上就是临床训练机器人。到目前为止，外科医生大多只是在工作中或尸体上学习。因此，临床训练机器人的问世对于临床医学的发展来说非常重要。
世界上有数百万的老年人、体弱者或智障人士伴有长期的孤独感，并且缺乏身心刺激。这些患者往往也是需要做定期的检查，这一过程可能非常耗时。伴侣机器人可以同时解决上述两个问题，事实证明它的到来可以使很多人的生活变得更加美好。
试着将它们想像成Tamagachi遇到Alexa，如果你摔倒了，他们可以呼叫救护车。
图中为一款近期上市的伴侣机器人，它甚至可以与不断变化情绪的主人互动，获得了2018年最佳创新奖。
远程监控机器人看起来像平板电脑装在迷你两轮平衡车上，样子有些滑稽。但事实是，机器人研究者已让他们在医学领域发挥了关键作用，可以将顶尖的医生和诊断专业知识带入医学不足的社区和世界偏远地区。
通过远程监控机器人，纽约的医生现在可以与印度农村地区的患者及当地医生交谈，实时分享他们的医学知识和咨询诊断。
医院的护理工作，常常存在护士超负荷工作和护理岗位长期短缺的现状，这正是机器人护士的用武之地。在大多数情况下，机器人护士可以填写数字文件，测量患者的生命体征并监视患者的身体状况，甚至可以处理其他更棘手的任务，例如在房间之间移动推车和轮椅，甚至是抽血。
可以把它想象成一台非常大的药物自动售货机，它的角色替代了传统概念中的由医生开药再到药房找药剂师取药的过程。药房机器人已经在加州大学旧金山分校完美地运作了近5年，且已经被批准用于更多的医院。
人工智能诊断使用一种称为“机器学习”的技术，科学家可以通过提供大量示例训练人工智能执行，并且比人类更好地完成一项任务。
人工智能在诊断中的应用范围很广，例如FDNA系统，该系统使用面部识别软件对患者进行8000多种疾病和罕见遗传病的筛查，具有极高的准确性；纽约大学团队创建了一项人工智能，能够扫描数千份医学文件，以查明患有糖尿病、心力衰竭或中风风险的患者。到目前为止，还未有失误。显然，人工智能机器人更擅长进行医学诊断。
这是一个名为MURAB（MRI和超声机器人辅助活检）的项目，可以挽救更多的生命。它是用于早期癌症诊断的微创技术，通过新型MRI /超声波组合技术将机器人操纵的换能器引导到活检部位。具体流程为：机器人通过扫描目标以获取总体数据，外科医生可以从创建的3D图像中挑选出他们需要进行活检的确切位置。然后，机器人以与进场相同的方式退回。给患者带来的影响非常小。
机器人非常擅长观察模式并从数据中做出预测，而这些数据对于人类而言是压倒性的，这就是流行病学成为人工智能系统的逻辑目标的原因。这些人工智能机器人会分析来自现场医生的疾病暴发数据，并与所有可用的医学数据库进行交叉引用，以预测疫情爆发的时间和地点，以及如何防止病毒传播。
人工智能流行病学已有诸多成功应用，但最成功的应用之一是AIME系统，该系统成功抵御了马来西亚登革热暴发，其预测准确率接近85％，挽救了数千人的生命和了数百万美元的经济损失。
抗菌纳米机器人是由金纳米线制成的微型机器，上面涂有血小板和红细胞，可以直接清除患者血液中的细菌感染。其工作原理是通过模仿细菌（及其毒素）的靶标，然后在细菌靠近时诱捕进纳米线制成的网中，甚至可以使用定向超声波将其引导穿过患者的身体，以加快清除过程并治疗局部感染。最重要的是，由于纳米机器人可以利用细菌的自然反应将其从系统中清除，因此未来纳米机器人有可能代替广谱抗生素，这将对我们对抗抗生素耐药性疾病的增长产生巨大影响。
来源：interestingengineering.com
作者：Zachary Tomlinson
编译：CHAA秘书处
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