近日，英国《自然·通讯》杂志20日发表的一篇工程学论文，描述了一种受穿山甲启发研制的微型机器人，该机器人被设计用于在人体内进行安全和微创的医学治疗。在未来应用中，这一无系留软体机器人能够通过变形，到达人体内难以触及的区域，如胃或小肠内。

其实，从很久之前，大自然就是专门用来激发人类的灵感来打造机器人。1739年，法国艺术家Jacques de Vaucanson带来了Digesting Duck，这是一种超现实的机器人，没错，这是模拟鸭子从吃到拉的一种机器人。20世纪中期，英国神经科学家William Grey Walter发明了海龟和乌龟机器人，并且以缓慢的动作和贝壳类形状而著称。

现如今，在现代机器人技术中，生物学通常也被视为解决问题的一种方法。能够帮助现代机器人更自然的移动、更好的与世界互动。大自然给予的灵感，在机器人的研发中被得到了广泛的运用。

受穿山甲启发的微型机器人

受到穿山甲启发，论文通讯作者、德国马克斯·普朗克智能系统研究所Metin Sitti和同事与合作者共同设计了一个微型机器人，尺寸为1厘米×2厘米×0.2毫米，拥有重叠鳞片设计和按需加热、变形、滚动的能力。

磁性软体机器人和固体金属形态的机器人过去曾被开发用于微创医学手术，但目前为止，其功能和安全性都十分有限。而自然界的穿山甲外壳，是由被称作角蛋白的有机骨骼组成，有很强的保护作用却没有攻击性，虽然穿山甲有角质鳞片，但它能把硬质鳞片组成重叠结构，实现灵活无碍地移动。

当机器人暴露在低频磁场中时，研究人员可以操纵它卷起并四处移动。当卷起时，该设备可以将药物等颗粒输送到体内的目标部位。然后，当暴露在高频磁场中时，它可以加热到70°C(158°F)以上。在这个温度下，可以用来治疗内出血、清除肿瘤组织和治疗血栓。

虽然这并不是科学家们第一次转向大自然来开发微型机器人，但他们已经开发出了这种受毛毛虫启发的设备和一个以七鳃鳗为模型的设备。但这款机器人的特别之处在于，由硬质元件制成但仍可以自由移动的不受束缚的机器人非常罕见，并且为棘手的内部治疗和手术带来了巨大的希望。

在实验室测试中，这种类似穿山甲的装置能够在不损坏软组织的情况下移动，然后通过覆盖出血处并加热来阻止血液流动。

医疗机器人行业发展迅猛

医疗机器人，是将机器人技术应用于诊断、治疗、手术、康复、护理等多个医疗领域内，根据医疗领域的特殊应用环境和医患之间的实际需求，编制特定流程、执行特定动作，然后把特定动作转换为操作机构运动的设备。医疗机器人类型主要分为手术机器人、康复机器人、辅助机器人以及医疗服务机器人。

医疗机器人在中国应用发展十分迅速。近5年来，中国医疗机器人市场规模年平均复合增长率已超过30%，这意味着越来越多的医疗机构正在引进并应用机器人，并将其作为提高医院临床价值和管理水平的重要方式。

近年来外科手术不断微创化、精准化，与传统外科手术的模式相比，医疗机器人常被用于在狭小的手术空间内操作，以实现精准操控。

在骨科，医疗机器人可根据医学影像建立三维模型，与实际病灶、手术工具进行坐标系配准后，辅助医生开展导航手术治疗，能够更快速精准地规划手术路径，提高安全性和手术效率。传统骨科手术大多依赖于医生根据患者CT影像和实操经验在头脑中进行推算开展。早期做脊柱外科手术，定位和操作都要依靠医生的经验和手感，有时会误伤神经，医疗机器人不仅使得手术创伤减小，精准度也大大提高。

国产医疗机器人企业正处于快速孵化成长的过程中。中国电子学会副秘书长洪京一表示，当前世界先进医学融合机器人、大数据、新材料等先进制造技术正在加速推进医学工程进入“智能医学”时代。健康中国战略的深入实施，催生了超大规模、多层次且快速升级的先进医疗装备需求。

5G+医疗，医疗机器人应用新场景

2022年6月11日，微创医疗旗下子公司微创机器人自主研发的图迈腔镜手术机器人，通过新疆克州人民医院与江苏省人民医院的5G连线，由新疆克州人民医院宋宁宏院长、杨杰主任团队顺利完成了两台泌尿外科超远程5G机器人手术。在这台5000公里的远距离手术中，5G网络的支持使延时小于40ms，调丢包率小于1%，整个过程由江苏的医生在虚拟的“空中手术室”完成手术操作，对新疆医院的患者进行诊治，彻底打破了地域空间上的限制，实现迄今为止世界最远距离的5G远程机器人手术。

5G的网络速度要比4G网络快10倍，一位行业观察人士指出，在医疗机器人领域，低延迟、高可靠度、高宽带移动网络意味着可以跨越时间和空间的限制，使大城市三甲医院的资源得以赋能更广阔的低线城市、县城和农村的基层医院，疏解三甲医院人满为患的压力，更加高效地利用医疗资源，具有巨大的社会意义。

作为自主研发的国产腔镜手术机器人，2022年1月微创图迈获国家药监局批准上市，是迄今为止国内第一且唯一一款由中国企业自主研发并获批上市的四臂腔镜手术机器人。

据了解，图迈由医生控制台、患者手术平台和图像平台组成；采用主从式遥操作技术，可实现医生远离手术台并坐姿操作的手术方式。图迈结合机器人技术优势，能够实现更微创伤、精准、稳定、安全的手术操作，可广泛适用于包括泌尿外科、妇科、胸外科及普外科等各类外科手术。

目前仍处于发展初期的医疗机器人行业，技术、研发和时间成本依旧高昂；且离不开政策和资本的支持。中国医学装备协会副秘书长兼学术交流与教育培训部主任杨建龙表示，相关企业应抓住国家大政方针支持产业的机会，努力解决当前发展中面临的问题。

在资本方面，当下，国内医疗机器人行业投融资明显加快。据统计，投融资数量大幅增加，整个赛道总融资金额超过30亿元人民币。在投资界看来，从学术和临床两方面，医疗机器人都获得了高度关注，并且体现出一定的卫生经济学价值，未来5-10年，医疗机器人应该会越来越被市场所认可。

文章来源： 中国机器人网 ，cnBeta，前瞻网