全球手术机器人的发展现状及前景
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全球手术机器人的发展现状及前景
机器人手术系统是集多项现代高科技手段于一体的综合体。主要用于心脏外科和前列
腺切除术。外科医生可以远离手术台操纵机器进行手术,完全不同于传统的手术概念,在
世界微创外科领域是当之无愧的革命性外科手术工具。
第一代手术机器人已经用于世界各地的许多手术室中。这些机器人不是真正的自动化
机器人,它们不能自已进行手术,但是它们向手术提供了有用的机械化帮助。这些机器仍
然需要外科医生来操作它们并对其输入指令。这些手术机器人的控制方法是远程控制和语
音启动。
虽然说手术机器人比人手有一些优点,但是要用自动化的机器人在没有人参与的情况
下对人体进行手术,还有很长的一段路要走。但是,随着计算机能力和人工智能的发展,
在本世纪将会设计出一种机器人,可以找出人体中的异常,进行分析并校正这些异常而不
需要任何人指导。
组成部件
之所以将机器人引入医疗,是因为在微创手术中,它们可以实现对外科仪器前所未有
的精准控制。目前为止,这些机器已经用来定位内窥镜、进行胆囊手术以及胃灼热和胃食
管反流的矫治。机器人手术领域的最终目标是设计一种机器人,可以用来进行不开胸口的
心脏手术。某制造商表示,仅在美国,机器人设备每年可以用于超过350万个医疗手术中。机器人。
1、达芬奇手术系统
操作方法
外科医生站在控制台边,离手术台几十厘米远,透过探视镜向里看,来研究病人体内的照相机发送的3-D图像。图像显示的是手术点以及两个固定在上述两根杆端点上的手术仪器。像操纵杆一样的控制手柄,位于屏幕的正下方,外科医生用来操作手术仪器。每次操纵杆移动时,计算机就向仪器发送电子信号,仪器就和外科医生的手同步移动。
另一个即将被FDA批准的
机器人系统是ZEUS系统,由ComputerMotion公司制作,在欧洲已经可以使用。但是,无论是达芬奇系统还是ZEUS系统,用来进行手术计划的每一道程序都必须得到政府部门的批准。价值75万美元的ZEUS系统与达芬奇的装置类似。它有一个计算机工作站、一个视频显示器和控制手柄,用于移动手术台上安装的手术仪器。ZEUS系统目前在美国只被批准用于医疗试验,而德国医生已经使用此系统进行了冠心病搭桥手术。
ZEUS系统得到了自动化内窥镜定位(AESOP)机器人系统的协助。由ComputerMotion公司于1994年发布的AESOP是FDA批准使用的第一台可以用于手术室协助手术的机器人。AESOP比达芬奇系统和ZEUS系统要简单得多。AESOP基本上只是一个机械臂,用于医生定位内窥镜——一种插入病人体内的外科照相机。脚踏板或声音软件用于医生定位照相机,这就让医生的手空出来继续进行手术。
前景展望
在现在的手术室,一般会有两到三名外科医生,一名麻醉师和几名护士,即使是最简单的手术也需要这么多人。大多数外科手术需要将近十来个人在手术室。手术机器人全部都是自动化的,这会最大限度地减少操作人员。展望一下未来,外科手术可能只需要一名外科医生、一名麻醉师以及一到两名护士。在这个宽敞的手术室中,医生坐在手术室内或手术室外的计算机控制台前,使用手术机器人来完成以前需要很多人才能完成的手术。
使用计算机控制台从稍远的地方进行手术开创了远程手术的概念,就是让医生从离病人很远的地方来进行精密的手术。如果医生不用站在病人的身旁进行手术,而是在离病人几十厘米远的计算机台旁远程控制机器人手臂,那么下一步将是从离得更远的位置来进行手术。如果可以使用计算机控制台来实时移动机器人手臂,则在加利福尼亚的医生就可以对身在纽约的病人进行手术。远程手术的主要障碍就是医生手的移动和机器人手臂做出的反应之间的时间延迟。当前,医生必须与病人同在一室,以便机器人系统可以根据医生手的移动快速做出反应。
仅有1厘米。因为外科医生做手术时切口非常小,而不是沿着胸口向下的很长的一个刀口,病人受的痛苦也会少一些、流血也会减少,恢复的就快一些。
机器人还使医生在长达几个小时的手术过程中节省了体力。外科医生在如此长的手术过程中会很疲惫,结果可能手会颤动。即使最稳定的人手也比不上手术机器人的手臂。达芬奇系统经过程序设定可对手的颤动这个缺点进行补偿,因此如果医生的手颤动,计算机会忽略此颤动,使机械臂保持稳定。
达芬奇手术机器人治疗疾病的优势:
一、达芬奇手术机器人拥有三维影像技术,可以向术者提供高清晰的三维影像,突破了人眼的极限,并且能够将手术部位放大10-15倍,使手术的效果更加精准。
二、达芬奇手术机器人的机器手臂非常灵活,而且具有无法比拟的稳定性及精确度,能够完成各类高难度的精细手术。
三、达芬奇手术机器人治疗疾病创伤非常小,不需要开腹,手术创口仅在1厘米左右,大大减少了患者的失血量及术后疼痛,住院时间也明显缩短,有利于术后的康复。
近年来,机器人不仅用于工业领域,在医疗系统也已得到推广应用。如大名鼎鼎的手术机器人(SurgicalRobot)的问世不过短短10年,但同样取得重大进展。目前,关于机
器人在医疗界中的应用的研究主要集中在外科手术机器人、康复机器人、护理机器人和服
此外,手术机器人还可做器官修补、血管吻合或骨磨削等需要十分精细的手术。近年来,手术机器人被用于做包括基因移植、神经手术和远程手术等在内的各种重要手术,从而大大提高了危重病人的存活率。
那么,这么厉害的手术机器人发展情况如何?有哪些研发公司?又有哪些细分领域?国内情况如何?未来将如何发展?别急,听我慢慢道来。
新兴力量
今年3月初,谷歌最新发布的一则通告显示,公司已同医疗器械公司强生达成合作协议,将共同研发一款机器人平台,来帮助医生们进行外科手术。据悉,这款机器人手术平台将有助于外科微创手术技术的的进步,解决病人诸如修疤、疼痛、恢复期漫长等方面的