机器人手术系统发展历史和未来

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1、机器人手术系统发展历史和未来　　摘要：外科微创化手术开启了机器人手术时代。机器人手术具有创伤小、疼痛轻、恢复快、外观美容的优势，在医学的多个领域得到了日益广泛的应用。在21世纪，机器人手术系统会更加安全和高效。关键词：机器人手术微创中图分类号：R319文献标识码：A文章编号：1672-3791（2013）07（a）-0006-01随着外科手术技术的不断发展，微创手术已渐渐成为术式的主流。近年出现的机器人手术系统使微创手术进入了的新时代，其已在医学的多个领域广泛开展。现专门就机器人的发展历史与未来做一系统阐述。1机器人技术的发展美国Computermotion公司在

2、1994年研制了第一台用于辅助微创手术的内窥镜手术系统—伊索系统，即最佳定位自动内窥镜系统（AESOP），其具有虚拟关节，手术医生可通过脚踏开关或声控装置操纵腔镜的机械臂，可代替手术助手控镜、定位，虽不能独立执行指令进行手术操作，但却迈出了机器人外科手术技术的关键一步。1998年，Computer6motion公司开发了第二代宙斯（Zeus）系统，由3只机械臂、医生操作台及计算机控制器组成。手术时，医生坐在操作台前，观察二维或三维手术图像，其中，1个机械臂可通过声控交互方式操纵腔镜，另外2个则装有“微腕”（microWrist）腔镜器械，在医生控制下操作手术器械。

3、用于妇科手术的第三代机器人系统是Intuitivesurgical公司生产的达芬奇（daVinci）系统，已获得欧洲CE认证和美国FDA认证，并于2000年被正式批准应用于临床应用。达芬奇系统是现在最为先进、成熟和应用最广泛的机器人手术系统。现简要介绍达芬奇机器人手术系统的构成。2达芬奇机器人系统的构成2.1SurgeonConsole术者操作台该操作台是达芬奇系统的控制核心，由计算机系统、监视器、操作手柄及输出设备等组成。使用达芬奇手术系统时，医生舒适的坐在控制台旁操控，同时观察着一个高清、3D的患者体内影像。医生可以用手和手腕，自然地随着视线，操控显示器下面的

4、手指操控装置。达芬奇系统可以无创的将医生的手腕和手指的动作精确地，实时地传递到手术器械上，同时术者双脚置于控制台脚踏上配合完成电切、电凝等相关操作。2.2Patient-sideCart手术台车6手术台车是手术过程中病人所在的位置。它包括三个到四个用来执行医生要求的机器手臂。机器手臂依靠一个固定的支点来转动或移动，以减少对病人的创伤，提高切口的美观度和整体的精确性。这个系统需要每一步的手术操作都是直接被医生所控制，使用前要反复进行安全检查，来避免器械或机器臂动作失控。2.3EndoWristInstruments仿真机械手一系列的内置机械手腕装置可供医生手术时使用

5、。这个装置设计有七个角度的移动，范围甚至比人手腕运动的角度还广。每一个机械手腕装置都有一个特定的手术功能，例如钳夹、缝合或组织处理，在进行深部操作时，机械手因为动作灵活，体积小巧比开放手术的人手操作更有优势，并且手术医师的手部抖动信号可被Intuitive控制技术自动过滤，提高手术的精确性，减少损伤。2.4VisionSystem影像系统影像系统装配有，高清的3D内窥镜（尖端有摄像机和灯的挠性管）；图像加工装置，它可以提供病人的逼真的解剖结构。手术视野可以通过一个大的图像监视器（视频系统）被整个手术团队所见。这种宽屏视图可以给在手术台车一侧的手术助手提供一个更宽广

6、的手术视野。2.5达芬奇系统的手术程序机器人手术时，首先在胸壁或腹壁上打几个直径16cm的小孔。机器人的机械臂通过小孔进入病人体内，这时，病人体内的情况就会通过摄像头在3D屏幕上显示出来。术者可以清楚的看到解剖层次和位置，确认手术部位，进行手术操作。主刀医生在控制台控制机器手臂的运作，助手在病人旁边协助，整台手术只需要一名主刀医生和一名助手即可完成。3机器人手术的优势（1）微创，手术切口小，创伤少。患者术后疼痛减轻、恢复快、住院时间短，感染风险及输血概率降低。有学者报道，达芬奇机器人可将手术感染的风险几乎降至为零，缩短患者一半住院时间，手术并发症及输血概率亦可大幅

7、降低。（2）操作精细稳定，机械手与人手相比更加稳定，计算机辅助系统可滤除生理震动，缩小幅度比例。三维手术视野可以清晰的看到微小的毛细血管，保证了手术的安全性。并且机械手体积小，自由活动度大，可完成更加精细复杂的手术操作。减轻术者疲劳，术者坐可舒适的坐在操作台前进行手术，减少了因疲劳而出现差错的几率，特别对复杂的，耗时较长的妇科肿瘤手术非常有利。另外，机器人手术的学习曲线短，手术操作的灵活性、协调性、精确性都有很大提高，打结和缝合更容易，更易被学习掌握。4不足6达芬奇机器人最主要的技术缺陷有：无触觉，无法分辨组织韧度和触摸血管搏动，没有温热觉，不能分辨体内不同组织间

8、的温度差异