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机器人或成未来医药界“救世主”

发布时间: 3/12/2015 15:11:21 来源:新战略机器人网

核心提示: 机器人将进入医药学的各个方面,从药物的研发、制造到医院手术的操作、残疾病人的护理乃至家中康复等。机器人或称为未来医药界的“救世主”。

随着人类社会的进步,人类的身体健康成为最大的诉求。未来,人类医学将实现高科技、全自动的救助、治疗和康复过程。机器人将进入医药学的各个方面,从药物的研发、制造到医院手术的操作、残疾病人的护理乃至家中康复等。医疗机器人或称为未来医药界的“救世主”。 

医药制作

医药制作的机器人主要应用在分拣、取件及处理、自动检测、搬运及码垛。由于行业特殊性,需要特别关注清洁卫生、防水抗菌、拾取目标物多样性(易碎、大小不一)等方面,这对机器人视觉技术也提出了较高要求。

比如医药中有很多胶囊药品,配药公司需要全自动封装机把片剂放入胶囊中。当手工操作时,由于胶囊软的外皮,会产生较高的划伤率。而机器人就能轻松解决问题。操作员在输送带上装上待封装片剂的托盘,在托盘被送到机器人工作封装区后,机器人自动、准确的拣取多个片剂,机械手旋转到放置位置并把片剂放入胶囊中。

一些粉末状的药物对人工操作也提出了考验。粉末状的药物尤其需要注意分装、称重、包装及检测。医药公司为了确保准确配料,必须在空气过滤器上做大量的测试,这非常耗时耗力,而且冗繁的工作和疏忽会导致不精确的测试。使用机器人之后,测试工作量增加了500%,每一次测试减少97%的费用;由于无人操作,最大程度地减少了人工费用;能够快速获取检测报告;由于提高测试能力,减少了批次损失率;在喷涂过程中降低了原料的消耗;由于隔离挥发,环境安全性得到有效提高。

目前,医药制作的机器人品牌仍然主要集中在国外几家大企业手中。史陶比尔超洁净、准确和高精度的4轴和6轴低负载机器人为生命科学领域自动化的独特需求提供理想解决方案。目前,其主要应用在两个方面,一是操作疫苗,细胞培养自动化,20个分步骤的复杂批处理,生产周期长达50天,该机器人完成所有的劳动密集型操作,如接种、气瓶充气和细胞刮削。二是药品开发用的自动化系统,发新药的自动化系统P机器人解决方案用于平皿处理,超高通量筛选组织培养。细胞采集时,可使用机器人来处理烧瓶和平皿,由此大大地消除了污染的风险。

 

手术治疗

实际上,手术医疗机器人是一组器械的组合装置。它通常由一个内窥镜(探头)、刀剪等手术器械、微型摄像头和操纵杆等器件组装而成。目前使用中的手术机器人的工作原理是通过无线操作进行的外科手术,即医生坐在电脑显示屏前,通过显示屏和内窥镜仔细观察病人体内的病灶情况,然后通过机器人手中的手术刀将病灶精确切除(或修复)。此外,手术机器人还可做器官修补、血管吻合或骨磨削等需要十分精细的手术。近年来,手术机器人被用于做包括基因移植、神经手术和远程手术等在内的各种重要手术,从而大大提高了危重病人的存活率。

由于手术机器人的用途逐渐广泛,它在世界各国的销售数量越来越大。据国外报道,截至去年年底,美国的手术机器人保有量位居全球第一(约300多台),其次为英国(约8090台),韩国居第三(37台)。但是还是由于机器人技术的限制,目前只有少数几类医疗机器人投入到了实际使用当中,其中包括:腹部手术机器人、蛇形机器人、心血管手术机器人、便携式低价手术机器人、膝部手术机器人。

这些机器人在手术中应用,将为以后更多种类机器人的发展在技术支持上提搞一定的参考,预计未来医疗机器人将会在市场需求迎来一个繁荣的发展时期。并且由于现在机器人的发展有向智能化发展的趋势,未来机器人处理一些意外事故的时,将会具备更高的灵活性。

当前,国际上对手术机器人的研发高度重视,不仅在机器人本身的精度、灵活度上下功夫,而且还在系统集成、人性化开发等软件上不断努力。

英国谢菲尔德大学工程学院的研究人员正在探讨一种方式,可以使成千上万个微型机器人集群开展工作。参与此项研究的研究员Roderich Gross指出:机器人集群工作可以以非侵入式探测患者的血管网,从而为患者提供更准确的诊断和治疗方式。

2014年4月,中南大学湘雅三医院在国内率先开展的三例国产机器人手术顺利完成,这是我国自主研制的手术机器人系统首次运用于临床,标志着中国打破了国外手术机器人技术在全球的垄断局面。

不过,机器人在医疗上的应用应该不止于在手术领域,苏州的研究人员正在研究如何将机器人引入医疗康复领域。国外的研究人员也在开展相关研究,让机器人发挥更大价值。 

康复护理

康复机器人作为医疗机器人的一个重要分支,正成为国际机器人领域的一个研究热点。工业机器人和医用机器人的这一结合,目前已经广泛应用到康复护理、假肢和康复治疗等方面,不仅促进了康复医学的发展,也带动了机械学、材料学等等相关领域的新技术和新理论的发展。上世纪80年代是康复机器人研究的起步阶段,美国、英国和加拿大在康复机器人方面的研究处于领先地位。

日本政府拟致力于新型廉价护理机器人的普及,并将资助开发企业研究费用的三分之二。据透露,2013年补助金总额将约为24亿日元(约合1.5亿人民币)。扶病人走路,抱起老年人等,日本政府将促进集这些功能于一身的机器人开发,试图减轻护理人员的工作负担。并预备扩大护理保险对象,促使月费数百万日元便能租赁到这些机器人。

日本政府把普及政策定位为6月份成长战略支柱,希望通过普及政策能够环节护理人员不足的现状以及促进新产业的研究开发。

加强机器人与人类的交互性

加拿大英属哥伦比亚大学机械工程系的研究人员正在对一台名为Charlie机器人进行编程,Charlie非常友好。此次研究的目的是使机器人能够熟悉人类身体语言以及非语言线索,并能安全友好地做出相应反应,以便将来可以把机器人带入家庭中,为独居老年人或者残障人士提供帮助。 

 医疗设备装配、调剂、实验室自动化操作、机械化、原料处理、包装和电子汇编。高度竞争的环境促使制造业快速发展,越来越多的医药器械制造者开始关注自动化合成与精密操作的设计。自动化设备具有广泛的应用前景。进一步引起医疗设备企业制造和提供多种自动化医疗器械。

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