如今外科手術(shù)機器人已經(jīng)在胸心外科、腫瘤外科、普通外科等領(lǐng)域得到了廣泛的應用。但目前的手術(shù)機器人還沒有很好地解決缺少觸覺反饋的問題，這將影響到手術(shù)操作的精確性和靈活性，同時也增加了對人體正常組織和器官損傷的可能性。另外，手術(shù)機器人的體積偏大，在使用上受到了很大的限制。隨著機器人技術(shù)的不斷提高，手術(shù)機器人開始向更靈活、更小型方向發(fā)展。科學家甚至在嘗試利用納米技術(shù)制造微型機器人，從而推動外科手術(shù)向人類機體分子生物學水平發(fā)展。

      軟體手術(shù)機器人

      當前以達芬奇機器人系統(tǒng)為代表的手術(shù)機器人都是由堅硬的金屬制成的機器人本體，但與之相對應的是，人體除了骨頭，大多數(shù)組織是柔軟的。因而這種堅硬的機器人就必須依靠精確傳感器的反饋和高性能控制系統(tǒng)，來確保病人的安全，以免破壞我們精致的組織和器官?？茖W家認識到，若使用聚合物來制造軟體機器人，其彈性體可與人類皮膚相比擬，從而可以消除許多人機交互的安全擔憂。

      軟體機器人的廣闊前景已經(jīng)刺激一個交叉材料、機械和電氣工程的新興領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展。2013年，美國科學家研究出了一種軟體機器人，這種機器人用有彈性的橡膠制成，并在內(nèi)部還注入了壓縮空氣，以對機器人進行控制。用橡膠制成的機器人大大減少了手術(shù)給人體造成的創(chuàng)傷的可能性。另外，這種橡膠機器人能夠進入到較小的空間內(nèi)，還能夠改變自己的形體，這樣就能夠適應一些復雜手術(shù)的要求。這種軟體機器人價格低廉，可以用3D打印技術(shù)制成，成本只有20美元。

      軟體機器人的出現(xiàn)，展示了手術(shù)機器人發(fā)展的廣闊前景及無限可能性。但同時也產(chǎn)生了一個問題：高度兼容、非線性的材料帶來了建模、生產(chǎn)力和控制方面的挑戰(zhàn)，可能會導致不精確的運動。業(yè)內(nèi)人士預測，隨著技術(shù)的進步，這種軟體機器人總有一天會像達芬奇機器人一樣能夠?qū)Ω鞣N復雜的手術(shù)進行處理。

      便攜式手術(shù)機器人

      達芬奇售價高昂，且是固定裝置，重達半噸，令其在調(diào)配使用方面大大受限。降低機器人的物理尺寸，開發(fā)出更便攜、更小型、價格更低廉的機器人，以適應更廣泛醫(yī)院的需求是手術(shù)機器人發(fā)展的另一個機遇所在。目前，全球一些研究機構(gòu)已開發(fā)出幾類針對特定手術(shù)的更小型的手術(shù)機器人。

2011年，美國卡內(nèi)基-梅隆大學的一個科研小組研制成一種蛇形手術(shù)機器人（CARDIA-ARM）。它有一個“蛇頭”（內(nèi)安裝有攝像頭和一些手術(shù)器械）。其“蛇身”則由若干節(jié)可自由彎曲的部件構(gòu)成，總長為300mm，“蛇頭”、“蛇身”的直徑為12mm。據(jù)研制者介紹，該蛇形機器人適合做各種血管手術(shù)，尤其是復雜的動脈血管手術(shù)，如切除動脈內(nèi)壁上附著的脂類物質(zhì)斑塊等。只要在胸前皮膚上開一個很小的口子，塞入蛇形機器人，就能進行手術(shù)，且術(shù)后病人恢復較快。

      美國普渡大學電子機械系的科研人員研制成功一種新型的便攜式手術(shù)機器人，其售價僅為每臺20萬～25萬美元，約為目前手術(shù)機器人市場價格的1/4～1/5。據(jù)了解，這種機器人的靈敏度極高，適合做包括前列腺癌切除等需要高精度的外科手術(shù)，因為前列腺附近密布各種神經(jīng)，人工手術(shù)時一不小心就會傷及性神經(jīng)，造成病人陽痿等不良后果。這種手術(shù)機器人的切口十分精確，絕不會傷及前列腺周圍神經(jīng)。

微型手術(shù)機器人

      把機器人放在眼睛里做醫(yī)療手術(shù)可能在不久的將來會變成現(xiàn)實。蘇黎世的研究人員正在建立微型機器人用來幫助實現(xiàn)精致的手術(shù)，機器人有一個可伸縮的針來探測身體部位(眼睛)，針的直徑只有1/4毫米，相當于人類3-4根頭發(fā)的厚度。相比傳統(tǒng)機器人，它不能攜帶任何類型的電池或驅(qū)動。為了解決這個問題，研究人員使用一系列的電磁鐵放在病人頭部，可以給電力機器人充電。然后通過調(diào)整電磁鐵的力度，機器人可以在身體里推動或拉升。

      而美國宇航局的科學家們正把目光轉(zhuǎn)向人體的內(nèi)部世界，研究開發(fā)肉眼看不到的微型醫(yī)療機器人，它們的體積比我們血管中的血球還小很多，它們將在我們的體內(nèi)巡邏，執(zhí)行消滅疾病的任務。人體血液中含有白血球和紅血球，科學家構(gòu)想中的醫(yī)療機器人就像“機器”白血球，它是一種小型裝置，能吞噬細菌、病毒和其他病原體。

      瑞典也已經(jīng)開始制造由多層聚合物和黃金制成的微型醫(yī)用機器人。它的外形類似人的手臂，肘部和腕部很靈活，有2到4個手指。實驗已進入能讓機器人撿起和移動肉眼看不見的玻璃珠的階段?？茖W家希望這種微型醫(yī)用機器人能在血液、尿液和細胞介質(zhì)中工作，捕捉和移動單個細胞，成為微型手術(shù)器械。

      納米技術(shù)與仿生學的結(jié)合可以使生物物理學家仿照生命過程的各個環(huán)節(jié)制造出各種各樣的微型機器人。期望在不久的將來，利用納米技術(shù)可以制造出在血管中游走的機器人，以便專門清除血管壁上沉積物，減少心血管疾病的發(fā)病率；還可以制造能進入組織間隙專門清除癌細胞的機器人，以攻克這種不治之癥。(來源：醫(yī)療器械創(chuàng)新網(wǎng))