提起医疗机器人，人们首先会想起美国的达·芬奇手术机器人，该产品自三十年前上市至今，已成为世界各大医院最重要的外科专业手术器械之一。据外媒报道，达·芬奇手术机器人迄今为止累计全球销售额高达数百亿美元。继手术机器人之后，国外厂商又相继推出骨科机器人、康复机器人、护理机器人和类似机器人新产品，它们上市后很受医疗与康复部门的欢迎。

医疗机器人既是高端智能医疗装备的代表，也是“制造业皇冠顶端的明珠”。为提升产业服务能力，助力“健康中国”建设，我国工业和信息化部、国家药监局等十部委共同制定发布《“十四五”医疗装备产业发展规划》，其中提到要加速开发国产智能医疗机器人项目（包括智能手术机器人、智能康复机器人和外骨骼机器人系统等）。随着我国信息化技术的日新月异，医疗机器人产业的发展也随之提速。审视全球，目前人工智能技术、人因工程学、空间定位技术、遥控操作技术、虚拟现实/增强现实技术在医疗机器人领域的应用极其广泛。

人工智能技术

人工智能技术以数据、算法、算力三大技术为核心。体现在医疗机器人领域，即以海量医疗数据、成熟的深度学习算法和GPU算力作为核心支撑。

在医用影像机器人方向，人工智能技术通过图像配准、图像融合、图像分割、三维医用图像可视化等手段进行多模影像处理；在手术机器人方向，人工智能技术主要应用于智能手术规划与机器人导航定位系统；在康复机器人方向，人工智能技术主要应用于多传感器数据融合、步态预测与步态规划、脑肌电采集与意图识别等。

人因工程学

人因设计是医疗机器人安全有效性的重要组成部分，也是手术机器人和康复机器人技术审评中的重要考量点，应基于医用机器人的预期用途、使用场景、核心功能，分析并控制产品使用风险。此外，还应结合用户和使用场景设计用户接口，不能脱离安全有效性孤立地进行人因设计。用户接口是指用户与医疗器械人机交互的全部对象及方式，包括医疗器械的形状与尺寸、显示反馈、连接组装、操作控制、说明书与标签等。

2023年10月30日，国家药监局医疗器械技术审评中心发布的《医疗器械人因设计注册审查指导原则（征求意见稿）》完成第二次公开征求意见。

空间定位技术

在手术过程中，病灶组织和手术器械的实际位置是手术导航系统的重要数据。空间定位技术可更新虚拟手术界面中器械的位置，辅助医生准确操作，也可作为机器人运动的位置反馈，形成高精度的位置闭环控制。

目前，医疗机器人的空间定位系统多采用光学定位与电磁定位两种方式。光学定位主要应用于骨科手术机器人、神经外科手术机器人与种植手术机器人，电磁定位主要应用于微创介入类手术机器人。对于医疗机器人的定位导航系统，在注册申请的研究中需描述定位精度、定位距离等相关性能指标。

遥控操作技术

遥控操作是指操作者对主操控器发出指令，以完成对远端或特殊环境中机械结构的远距离操控。主要应用于手术机器人的操作控制。医生可通过主从遥控操作多条高自由度的机械臂运动，使操作空间变大、灵活性得到提升。

此外，遥控操作还可用于远程医疗。随着5G时代的到来，现代通讯技术具有的容量大、速率高、低延时特点，可以为远程手术提供强有力的技术支持。主从遥控操作控制的手术机器人在医疗器械型式检验中，应按照相应标准，对主从控制设备精度和延迟时间进行试验验证。

VR&AR技术

虚拟现实（VR）与增强现实（AR）是康复机器人应用与发展中的一项重要技术。VR主导的康复训练模式具有安全、可反馈、可控特点，并展现出强大的交互性、想象性和沉浸性，通过提供有趣的交互功能，帮助患者完成枯燥单一的重复性康复训练，激励和提高患者训练主动性。

AR技术还可应用于手术机器人的规划与导航。在手术规划系统中，使用AR技术，将患者的关键信息注册到现有人体模型中，医生可以直观地观察并设计手术路径；在手术导航系统中，借助AR技术，将术前拍摄的患者3D模型数据注册叠加到患者病灶区，可更加直观地观察病灶区组织结构等信息，避免医生在导航屏幕与病灶区之间的视野转换。

伴随“元宇宙医学”概念的提出，VR、 AR技术将进一步与医疗机器人融合，促进医疗机器人产品的大踏步发展。

总而言之，在未来十年里，全新的医疗机器人将彻底改变现有医疗模式。

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