為什么光學系統(tǒng)的高速度和低延遲在機器人手術中如此重要？光學系統(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。我們生活在一個三維的世界，但我們的視網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，因為眼睛聚散度指定了一個物體的以自我為中心的距離，而雙眼視差決定了它的3D（3維）結構。LiesbethMazyn通過分析具有單眼、正常和弱立體視覺能力的受試者捕捉移動網球的效率，做了一個非常簡單的心理物理實驗。實驗結果如下：事實證明，球越快，就越有必要擁有良好的立體視覺。無論是人還是機器人，立體視覺系統(tǒng)的質量都會影響完成移動任務的速度。實際上，機器人的眼睛需要良好的準確性（或真實性）。相反，機器人應該能夠移動得足夠快！ 通過術前在計算機中進行模擬手術，可使臨床醫(yī)生做到心中有數，減少手術中的失誤。海南協(xié)作手術導航廠商
骨科是手術機器人早涉及的領域之一，也是當前手術機器人研發(fā)和產業(yè)化發(fā)展的熱點領域。骨科手術機器人主要應用于創(chuàng)傷骨科、脊柱外科和關節(jié)外科，其中機器人輔助關節(jié)置換手術的普及度相對較高。在日益激烈的競爭格局中，國內企業(yè)加大自主研發(fā)力度，并獲得資本青睞?；谖覈嫶蟮娜丝诨鶖?、社會老齡化進程的加速、質量醫(yī)療資源的逐漸下沉，以及在國家人工關節(jié)集中帶量采購政策的推動下，我國骨科手術機器人市場需求有望大量釋放，行業(yè)將迎來高速發(fā)展。賽道競爭激烈目前，骨科手術機器人領域呈現出多強角力的市場格局?？鐕髽I(yè)布局骨科手術機器人賽道的有史賽克、強生、捷邁邦美、施樂輝、美敦力等。近年來，國內多家企業(yè)也進軍骨科手術機器人領域，如天智航、微創(chuàng)醫(yī)療、威高集團、羅森博特等。其中，以骨科手術機器人為主營業(yè)務的天智航是國內該領域的企業(yè)；威高集團等多家上市公司近年來不斷拓展業(yè)務領域，也開始積極布局研發(fā)骨科手術機器人。值得關注的是，不同于跨國企業(yè)巨頭以收購方式進行賽道布局，國內骨科手術機器人企業(yè)主要通過聯(lián)合醫(yī)院、高校和科研機構等，不斷加強技術協(xié)作，聚焦自主研發(fā)。資本關注度高我國骨科手術機器人行業(yè)起步較晚； 海南協(xié)作手術導航廠商使醫(yī)生對手術器械相對病人解剖結構的位置一目了然，使外科手術更快速、更精確、更安全。
手術機器人由各省、直轄市醫(yī)保部門自行決定是否報銷，并探索定價。去年5月，國產手術機器人上市公司天智航（）業(yè)績交流會上，其董事長張送根表示：“骨科手術機器人，已在15個省市進入收費目錄。”但今年3月以來，國家醫(yī)保局兩次下發(fā)意見/紅頭便函，對骨科手術機器人收費原則做出規(guī)定，也向外界釋放一個明確信號——各地逐步將骨科機器人納入醫(yī)保，是大勢所趨，因此需要從國家層面出臺指導規(guī)范。北京大學醫(yī)學部衛(wèi)生政策與技術評估中心研究員陶立波表示，此番政策出臺的背景，可能是相關部門擔心集采降費效果被“抵消”?！叭ツ暌詠恚珖秶鷥鹊募袔Я坎少弻⑷斯りP節(jié)的價格大幅降低，因此，醫(yī)保部門不希望看到，醫(yī)院通過手術機器人或3D打印輔助項目，將手術費重新不合理推高。”他談到。某外資器械巨頭中國區(qū)高管告訴《財健道》，在人工關節(jié)集采落地，年DGR/DIP權重分值不變的情況下，的確可能助推醫(yī)院引進關節(jié)手術機器人的動力。他解釋道：“打個比方，假設目前實行的DRG/DIP，根據此前情況，對于人工關節(jié)置換手術給出的醫(yī)保打包支付價是10萬元，人工關節(jié)集采后，一下子節(jié)省了5萬元，但10萬元的總額沒有變，醫(yī)院為了不影響下一年度醫(yī)保支付價的調整。
當微機器人膠囊抵達體內病患區(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)包含的兩項關鍵技術：（1）微機器人微機器人由內而外依次是鎂球、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)生化學反應產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層。為了保護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。當微膠囊口服之后將會順著消化道一直運動。一旦微機器人到達附近，就會使用高功率連續(xù)近紅外激光束它們。由于微型機器人能夠大量地吸收紅外光，使它們被短暫地加熱，微膠囊的石蠟將會熔化，使得微機器人暴露在消化液當中。未被覆蓋的鎂將會和消化液產生化學反應推動微機器人直到它與附近的組織碰撞。因為微機器人不具備轉向功能，所以這項技術就像是一種的方法，盡管不會是所有的微機器人命中病灶區(qū)域，但是還是會很多微機器人命中目標。 在骨科領域，手術導航系統(tǒng)主要應用于關節(jié)置換和脊柱外科。
“讀心術”真的能夠實現嗎？近日，由DARPA和斯坦福的研究團隊正在研究如何“讀小鼠的心”。當然，其實沒有“讀心術”那么玄乎，確切地說，是通過神經網絡讀取小鼠大腦中的電信號活動，來預測小鼠的活動和位置。讀取小鼠的“想法”，預測小鼠的位置大腦由相互連接的神經元組成：神經元可以響應輸入處于狀態(tài)，反過來其他神經元。這些系統(tǒng)的“簡化版”就是個人工神經網絡的靈感來源。斯坦福Schnitzer實驗室的同事們制作了一個數據集，用于監(jiān)控實驗室的小鼠在“競技場”中移動時的神經活動。所謂“競技場”其實是一個帶有地標貼紙的小盒子。研究人員通過將一個微型顯微鏡連接到小鼠的頭部，并記錄熒光染料的軌跡，這種染料會在單個神經元在放電時發(fā)出綠光，從而實現記錄神經活動的目的。這項技術可以同時跟蹤數百個、甚至數千個神經元的活動。我們主要關注小鼠大腦中海馬體CA1區(qū)域的神經元，這是大腦中涉及學習、記憶和導航的部分。該區(qū)域中的一些神經元被稱為“放置細胞”，因為它們響應于鼠標的位置而發(fā)射。例如，當鼠標位于機箱的左上角時，給定的單元格可能只會觸發(fā)。鼠標的大腦通過解釋這些細胞活動或不活動的組合信號來編碼位置概念。 由于該系統(tǒng)可以極大的提高外科醫(yī)生的手術精確度，從而為患者提供更好的醫(yī)療服務；海南協(xié)作手術導航廠商
手術導航系統(tǒng)，是將病人術前或術中影像數據和手術床上病人解剖結構準確對應；海南協(xié)作手術導航廠商
以了解神經系統(tǒng)的工作方式。果蠅是生物學上公認的一種研究動物，果蠅的大腦更是近來研究的主要目標對象。截至目前，已有八項諾貝爾獎授予了果蠅相關研究，這些研究推動了分子生物學、遺傳學和神經科學的發(fā)展。果蠅研究的重大優(yōu)勢在于它們的大小：與老鼠大腦（1億個神經元）、章魚大腦（5億個神經元）或人類大腦（1000億個神經元）相比，果蠅大腦相對較?。ㄖ挥?0萬個神經元）。這種優(yōu)勢使得研究人員更容易將果蠅大腦作為一個完整回路來研究。40萬億像素下的果蠅大腦重建，任何人都可以交互瀏覽。40萬億像素下的果蠅大腦自動重建谷歌在霍華德·修斯醫(yī)學研究所的合作者將果蠅大腦切分成數千個40納米的超薄切片，并且使用透射電子顯微鏡生成每個切片的圖像（由此產生了40萬億像素以上的果蠅大腦影像），然后將2D圖像排列對齊形成完整果蠅大腦的3D圖像。這項研究用到了數千塊谷歌CloudTPU和泛洪算法網絡（Flood-FillingNetwork，FNN），后者能夠自動跟蹤果蠅大腦中的每個神經元。雖然該算法大體上運行良好，但研究人員發(fā)現，當對齊效果不完美（連續(xù)切片中的圖像內容不穩(wěn)定）或切片和成像過程存在問題導致多個連續(xù)切片缺失時，該算法的性能會下降。為了應對這些問題。 海南協(xié)作手術導航廠商
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