【知识】机器人辅助外科手术系统的发展

　　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。

　　机器人技术的发展

　　美国Computermotion公司在1994年研制了第一台用于辅助微创手术的内窥镜手术系统一伊索系统，即最佳定位自动内窥镜系统(AEs0P)，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，但却迈出了机器入外科手术技术的关键一步。1998年，computermotion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”(micro Wrist)腔镜器械，在医生控制下操作手术器械。用于妇科手术的第三代机器人系统是Intuitivesur—gical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。

　　机器人系统的构成

　　surgeonconsoIe术者操作台

　该操作台是机器人系统的控制核心，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。

　　Patiensidecart手术台车

　　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。

　　Endowrist Instruments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。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。

　　Visionsystem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的手术视野。

　　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lcm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。

　　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。减轻术者疲芳，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。

（编辑：admin）