根據Frost&Sullivan分析，機器手術系統(Robotic Surgery System)的技術發展與應用已愈趨成熟，且市場需求亦將持續增加。全球機器手術系統市場於2016年為82.5億美元，預計到2022年全球市場將達到186億美元，年均複合增長率為14.1%。機器手術系統的主要優勢為具備執行高準確度微創手術(Minimally-Invasive and Micro Surgeries)的能力，且手術執行時間較短，病患復原亦較快速。

機器手術系統之精準程度取決於其影像品質的優異性、機械手臂的靈活性、以及辨別健康及非健康身體組織的能力。而臨床用機器手術系統之安全性則仰賴其視覺、觸覺和其他感知的感測回饋(Sensory Feedback)等技術。此外，機器手術系統也逐漸由被外科醫師操作的機械設備轉變為協助醫師進行即時判斷和決策的智慧型設備。未來此系統將持續整合感測器、通訊技術、醫學影像、醫學儀器、人工智慧、資料探勘、感知回饋等技術，將能成為執行精準醫療的方式之一。

目前在機器手術系統中，以成像技術協助外科手術與治療的主要應用包括：影像引導手術(Image-Guide Surgery)及影像引導治療(Image-Guided Therapy)等兩個領域，其簡介如下：

(一) 影像引導手術
影像引導手術的醫學影像工具有X光、超音波成像、核磁共振影像等，其應用原理與全球定位系統類似。全球定位系統是根據使用者之地理坐標，提供使用者即時的周遭環境資訊與地圖，而影像引導手術則是提供外科醫生其器械在患者體內三維座標的定位，同時，經由即時影像判別功能，協助執刀醫師在手術過程中穿梭於患者體內各種臟器之間。若整合資通訊技術則可進行遠程手術，遠程手術的優點為無需移動病人即可進行手術，且可由位處於不同地方之各方專家們組成團隊進行聯合手術。

(二) 影像引導治療
影像引導治療為運用醫學影像技術協助病患在使用化學治療或是放射治療時，針對病患當時之情況進行即時劑量調整，藉以執行個人化療程，降低暴露於過多輻射所引起的副作用。目前影像引導治療的發展趨勢為整合多項技術之混合影像技術(Hybrid Imaging)，例如：德商家醫療軟體公司Brainlab AG透過光學追蹤系統(Optical Tracking)及電磁導航技術(Electromagnetic Navigation)，記錄患者之診斷影像或手術影像，透過影像引導資訊平台彙整，為脊椎病變或神經系統病變患者提供精確之個人化放射治療計畫。美商Procept Biorobotics將超音波成像技術與無熱切除技術整合，針對攝護腺肥大症病人進行治療。而美商Sensus Healthcare為皮膚癌患者開發超音波引導的淺層輻射治療，以取代傳統高能量放射治療療法。

然而，開發機器手術系統仍存在一些挑戰；首先，目前機器手術系統的價格約為200萬美元，對於小型醫院而言，購買該系統是一項鉅額的投資。而監控管理政策和避免濫用等問題，也需要透過制訂法規或修改規範以有效地治理。此外，對於圖像等醫療資料之隱私保護和資訊網路安全亦是目前相關利害關係人迫切需要解決的問題。

總結來說，Frost & Sullivan認為未來五年間機器手術系統之應用技術發展將聚焦於以下四個領域：
(1) 高解析度及混合影像：使用正子斷層攝影(Positron Emission Tomography)、電腦斷層掃描(Computed Tomography)、核磁共振影像等之混合輔助成像，以及使用分子影像探針所拍攝之細胞層級影像。
(2) 先進的視覺化技術：使用3D醫學成像、虛擬實境、擴增實境、混合實境等技術，使真實及模擬的環境能夠即時融合與對應。
(3) 先進的規劃及導航分析：使用大數據分析、深度學習、圖像識別，以及電腦視覺等技術，處理即時獲得的感測數據，輔助診斷成像、術前成像進行。
(4) 遠程手術：透過5G無線技術和非同步傳輸模式網絡(Asynchronous Transfer Mode)讓醫生能夠遠距離對病患進行治療。
(5) 隨插即用模式系統：為使外科醫生能以更有彈性之診療方式為病患提供服務，若有體積較小且具有隨插即用模式的機器手術系統或影像設備，將可提升醫療服務的便利性。