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【摘 要】：医用机器人技术是集医学、生物力学、机械学、材料学、计算机科学以及机器人学等多学科为一体的新型交叉技术，能够从视觉、触觉和听觉方面为医生决策和操作提供充分的支持，扩

医用机器人技术是集医学、生物力学、机械学、材料学、计算机科学以及机器人学等多学科为一体的新型交叉技术，能够从视觉、触觉和听觉方面为医生决策和操作提供充分的支持，扩展医生的操作技能，提高疾病的诊断与治疗质量。医用机器人技术的应用使临床医学进入了一个全新的时代，大量的临床研究已证实其在诊断、手术治疗、术后康复及家庭护理等领域具有巨大的优势与先进性。

一、手术机器人

我国手术机器人的相关研究始于20世纪90年代中期。在我国各类科技计划项目的支持下，手术机器人的研发分别在神经外科、骨科、心血管外科及泌尿外科等领域取得了重要的突破[1]。1997年，北京航空航天大学与中国人民解放军海军总医院联合研发了基于PUMA 262工业机器人的脑外科机器人辅助定位系统，并成功应用于临床。2004年，北京积水潭医院与北京航空航天大学联合研制了一种具有6个自由度的小型模块化机器人系统，并成功应用于长骨骨折、股骨颈骨折和骨盆骨折等疾病的临床治疗中。2004年，北京积水潭医院完成了我国首例机器人辅助骨科手术的临床试验，成功解决了传统骨折内固定定位困难、主要依赖术者经验及术中透视角度差等问题[2]。随后，上海交通大学与上海第二医科大学联合研发了适用于人工关节置换手术的小型机器人系统，其主要由5个自由度的小型串联机器人、7个自由度的可调式支撑臂和NDI Polaris被动跟踪器等设备组成，可通过骨夹直接固定于患肢。

在普通外科领域，我国已有多种类似达芬奇手术机器人的主从操作系统。2005年，天津大学开始自主研发具有达芬奇手术机器人类似功能的“妙手”(MicroHand)机器人，之后与法国巴黎第六大学合作，于2010年研发出“妙手A”机器人系统，于2014年发布了“妙手”机器人系统的改进版，并于2014年3月通过了中南大学湘雅三医院临床伦理委员会的审查，顺利开展了多项临床试验，目前已辅助完成多例胆囊摘除和结肠肿瘤根治等手术[3]。由哈尔滨工业大学研发的微创外科手术机器人系统目前也已完成了临床试验。

近年来，虽然我国的机器人相关科研成果较多，但真正进入产业转化和产品开发的科技成果所占比例很低。北京积水潭医院与北京航空航天大学联合自主研发的TiRobot骨科手术机器人是其中为数不多的实现产业转化的科技成果。TiRobot骨科手术机器人由北京天智航医疗科技股份有限公司完成产品化，是我国唯一获得Ⅲ类医疗器械产品注册认证的骨科手术机器人产品[4]。TiRobot骨科手术机器人属于辅助定位型机器人系统，可规划手术路径并精确引导内植物的置入，误差<0.8 mm。TiRobot骨科手术机器人不需要固定于患者身上，可以在全脊柱范围内甚至其他骨关节部位广泛使用，且其嵌入导航系统可随时跟踪患者的细微变动，使操作精度大大提高，这弥补了国际同类型产品SpineAssist机器人的不足。此外，TiRobot骨科手术机器人还可通过更换不同的硬件模块满足不同类型骨科手术的要求，适用范围涵盖长骨、脊柱、股骨颈及骨盆等，实用性强。2015年，北京积水潭医院应用TiRobot骨科手术机器人完成了全球首例基于术中实时三维影像的机器人辅助胸腰椎骨折内固定术和首例复杂上颈椎畸形矫正手术，均取得了令人满意的效果，与传统手术方法比较安全性高[5]。

二、智能义肢和康复机器人

清华大学是我国康复机器人研究起步最早的机构。2000年，清华大学研发了我国第1个神经康复临床训练机器人系统。随后，北京大学研发了我国首款智能动力小腿义肢“风行者”机器人系统，上海交通大学研发了肌电控制义手机器人系统，哈尔滨工业大学和北京航空航天大学等单位研发了多指灵巧手机器人系统，北京航空航天大学与北京大艾机器人科技有限公司联合研发了“大艾”下肢外骨骼机器人系统，上海傅利叶智能科技有限公司研发了下肢外骨骼机器人Fourier X1系统。此外，电子科技大学、华中科技大学和中科院深圳先进技术研究院也开发了各自的下肢外骨骼机器人系统，有效实现了肢体部分功能的代偿。其中，“大艾”外骨骼机器人系统于2017年1月经北京市食品药品监督管理局批准为“北京市创新医疗器械”。

我国在智能义肢和康复机器人领域已经获得卓有成效的研究成果，但多数成果仍处于临床试验阶段，尚未形成支撑智能化康复机器人开发的系统理论与关键技术。

三、医用机器人技术的发展趋势