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1、手术机器人的发展概况肝胆外科金法瓦特—机械化危险操作领域—机械臂Figure1.TheArgonneNationalLaboratorydexterousmanipulator-(fromJohnsonandCorliss,ArchivesofArgonneNationalLaboratory,1967)Figure2.MIT-Utahdexteroushand.(CourtesyStephenJacobsen)一、手术机器人的产生Figure3.ScottFisherwearingoneofthefirsth
2、eadmounteddisplaysattheNASAAmesResearchCentervirtualrealitylaboratory-ca1985.Figure4.EarliestconceptoftelepresencesurgeryfromdrawingsbyDrs.JosephRosen,MDandScottFisher,PhD-ca1986Figure5.Initialtelepresencesurgeryworkstationshowingintuitiveinterface-ca1987.远程
3、控制—血管及神经吻合Figure6.RoboDoc-thefirstroboticsurgicalsystem-usedtocorethefemoralshaftintotalhipreplacement-ca1986RoboDoc(SacramentoCA联合手术设备有限公司发明):髋关节置换术中精确的调整股骨,精确度达96%,而当时手工精确度只有75%。第一个被FDA通过的手术机器人。YulunWangPhD:美国加州ComputerMotion公司,军方提供风险基金研究,内镜自动定位系统—伊索(AESOP
4、)—一种能由手术医师声控的“扶镜”电子机械手。Wang,Y.andSackier,J.RoboticallyEnhancedSurgery:Fromconcepttodevelopment.SurgEndosc.8:63-66,1994Figure7.Phantomhapticsinputdevice.(CourtesyMarcRaibert,PhD,BostonDynamicsInc.,Cambridge,MA,1995)Phantom:虚拟触觉输入系统,成为手术机器人的组件之一。二、腹腔镜技术为代表的微创外
5、科结合自动机械技术、远程通讯和计算机技术开创一个机器人外科的新时代。三、手术机器人商业化时代腹腔镜手术中使用的手术机器人系统:(1)“达芬奇”(daVinci):IntuitiveSurgical公司制造,1999年1月获得欧洲CE市场认证,2000年7月11日通过美国FDA市场认证(2)“宙斯”(Zeus):ComputerMotion公司制造,1999年2月获得欧洲CE市场认证达芬奇系统(daVinci)(1)手术医师操作的主控台;一个视觉平台和三维摄像头组成;(2)有两个机械臂和一个摄像臂的移动平台。Fi
6、gure8,9Roboticsurgeryingynecologiconcology:evolutionofanewsurgicalparadigm.JohnF.Boggess.JRoboticSurg(2007)1:31–37宙斯系统(Zeus)(1)手术医师控制台(2)两个操作臂,一个声控内镜自动定位系统——手术医师声控的“扶镜”电子机械手(伊索系统)Figure10,11ZeussystemFigure14NewYorkFigure15Strasbourg2001年9月7日,法国JacquesMaresc
7、aux教授成功完成了人类历史上第一例跨大西洋手术。患者为一68岁老年女性,患有胆囊结石,手术室在法国的Strasbourg医院,而外科医生在纽约曼哈顿的一座大楼里实施胆囊切除手术。手术持续45分钟,有40多位专家参与了手术,包括医护团体、法国电信的工程师及ComputerMotion公司的机器人专家。OperationLindberghFigure122001.9.7NewYork–StrasbourgOperationLindbergh的成功引起世界性的轰动,并将远程手术推向一个新的里程碑。目前已开展的机器人
8、手术:涉及普外、胸外、泌尿外科及妇科等腔镜手术。Figure17-20RoboticsurgeryFigure16.RobotAssistedMicroSurgery(RAMS)for10micronaccuracyinlaserretinalsurgery.手术机器人的优点:手术医师舒适、图像三维、能通过软件处理消除手术医师手部的震颤、精细操作。手术机器人的缺点:适应症有限、费用昂贵