清华五道口-自主手术机器人行业研究报告.pdf

上传者：火**
时间：2024/10/23
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清华五道口-自主手术机器人行业研究报告。行业图谱研究是本中心科技成果转化研究的一项子课题，目标定位于清晰理解前沿科技成果的技术核心、科创企业的技术竞争力及科研工作者的研究进度，从而助力科技成果转化效率的提升。行业图谱研究将以系列形式展开，选取国家战略重点科技领域的商业应用场景逐一进行，时效性较强。

本报告为行业图谱研究之生物医学系列中的课题：自主手术机器人行业研究报告。自主手术机器人作为手术机器人领域的新兴方向，旨在通过集成先进的计算机视觉、感知、运动控制和人工智能技术，实现对手术过程中的环境感知、信息处理和任务执行，从而提高手术的精确性、安全性和效率，减少对医生直接手动操作的依赖。近年来，自主手术机器人正处于技术进步、临床需求等因素驱动下快速发展阶段。自主手术机器人主要应用于简单重复，并且任务量很大的手术子任务，比如缝合等。自主手术机器人的关键技术涵盖感知系统、决策系统和执行系统，其中感知技术决定着该技术水平的核心竞争力。

在全球范围内，以美国北卡罗来纳大学威明顿分校等研究机构研发的 STAR（Smart Tissue Anastomosis Robot）自主手术机器人系统为代表，正引领着自主手术机器人的快速发展。这些系统通过集成光学相机、近红外荧光成像等多源感知技术，以及基于深度学习的组织识别与跟踪算法，实现了对手术环境的实时感知；并采用基于规则或强化学习的智能规划算法，对缝合等关键手术步骤实现自主操控。目前， STAR 系统在动物实验中展现出优于人工缝合的精确性和稳定性。根据自主化程度，自主手术机器人可分为 6 个等级。STAR 机器人系统是目前自主化程度最高的自主化手术机器人系统，自主等级为 3 级，即有监督的自主性。该系统的自主化程度有望得到进一步的提升。