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手术机器人赋予医生“超能力”—新闻—科学网

发布时间:2017-12-04 阅读:

  手术机器人给医生“超能力” - 新闻 - 科学网

  在两三厘米见方的人体空间里,手臂可以像刺绣一样精细。现在手术机器人正在使许多难以想象的手术场景成为现实。其中,达芬奇手术机器人系统(以下简称“达芬奇手术机器人”)代表了该领域的尖端水平。

  自从2006年在中国引进第一台达芬奇手术机器人以来,中国已经进行了4万多次机器人手术,包括泌尿外科,肝胆胰外科,胃肠外科和妇产科等各种手术。 2月26日,中国第一家达芬奇手术机器人基础训练基地在上海开业,为国内外医生提供国际化培训服务。未来,达芬奇手术机器人的应用将会更加广泛。

  手术机器人的魔力是什么?达芬奇手术机器人为什么能脱颖而出?

  更明亮的眼睛和更灵活的双手

  早在去年,一个视频就冲击了互联网。视频显示在一个小玻璃瓶中,葡萄经过机器人皮肤缝合。机器人是达芬奇手术机器人。葡萄皮长度小于2.5厘米,厚度小于1毫米,非常脆弱。达芬奇手术机器人的最后一针被缝合后,葡萄基本保持完好状态。整个手术过程快速准确,许多人都对达芬奇机器人拍手。事实上,医学界并不是什么新鲜事。

  以达芬奇系统为代表的手术机器人是医疗机器人之一。

  医疗机器人是一个很大的概念。根据国际标准术语,可能被用于医疗领域的机器人或机器人设备可以被称为医疗机器人。哈尔滨工业大学机器人研究所副所长杜志江说,医疗机器人可分为手术机器人,康复机器人,医疗机器人(即医疗服务机器人)和机器人医疗设备。

  在杜志江看来,医疗机器人的作用不仅在于协助医生扩大医生的工作能力,不断提高智力水平,同时要有一个安全有效的医疗,或不可能去临床,还要有灵活性,灵活性,临床适用性和良好的交互性,以达到医生,病人,机器之间和谐共处的状态。

  不可否认的是,手术机器人的出现,得益于外科医生对手术领域的微创手术的追求,与传统的开腹手术相比,腹腔镜手术有很多优点,目前也已经得到广泛的开展,但腹腔镜手术装备要求医生的技术要求很高,同时医生长时间的手术会导致手部疲劳,手抖,影响手术的准确性和质量,腹腔镜器械的自由度依然有限,所以为了杜志江说,外科手术机器人有几个优点,一是手术器械的自由度较大,使手术更加灵活;二是提供医生给手术机器人。放大三维图像,使手术做得更细化;三是改变手术前的模式,原来的医生站在旁边耐心的手术,现在坐在手术台前进行手术,缓解了医生的疲劳;第四,可以实现远程手术,我们可以把机器人放在偏远地区,由医生远程控制,让更多的病人享受到高端设备的好处。

  为什么出来顶部

  手术机器人的全球搜索始于20世纪80年代。 1985年,美国研究人员试图使用工业机器人来辅助脑活检,这也是手术机器人的原型。从那时起,上世纪80年代末,90年代初,一台专门用于手术的手术机诞生了,RoboDoc手术机器人就更具代表性。 1994年,由美国计算机公司开发的伊索镜头安装机器人,实现了比人类更精确和一致的镜头运动,是机器人微创手术系统开发的关键一步。然而,它仍然不能单独执行手术操作,只是电子操纵器的一面镜子。 1996年,Computer Motion开发了用于微创手术的Zeus机器人手术系统。

  1999年,美国Intuitive Surgical公司发布了达芬奇手术机器人,从机器人研究开发和应用的一个新的情况。达芬奇手术机器人由外科医生操作台,床头臂系统和成像系统三部分组成。与人力相比,其人造腕式设备具有7个自由度,更加灵活准确,还可以自动滤除震颤,比人力更稳定。另外,其成像技术更加逼真,裸眼3D立体高清图像可以放大10倍的图像。自从发布以来,达芬奇手术机器人已经失控并迅速在全球范围内应用,几乎垄断了手术机器人的全球市场,并一直持续到今天。

  2000年,达芬奇手术机器人正式获得美国食品和药物管理局批准投入使用认证,成为世界上第一台手术机器人,可用于腹部手术301医院引进了第一台达芬奇手术机器人中国大陆,并于2007年完成了第一次手术。2014年,达芬奇手术机器人更新了第四代系统。

  在杜志江看来,达芬奇手术机器人已经能够拔得头筹,其工程医疗需求与其紧密结合得到重视。当我访问Intuitive Surgical Company时,我看到公司的工程技术人员的重要日常工作之一是与医生充分沟通,使机器人能够最好地满足医生的需求。杜志强认为,莱昂纳多达·芬奇手术机器人具有多个机器人手臂并以多臂协调的方式进行手术,对人体切口位置的要求较为宽松,手术过程中机器人手臂应从人体切口进入,如果切口要求过于严格,一些外科手术不好;另外,达芬奇外科机器人为了便于快速放置,减少了手术准备时间,特别是在手术过程中发生事故时,有必要将手术机器人从微创外科手术中取出在很短的时间内达芬奇手术机器人的接口是统一的,减少了手术更换仪器的需要我;另外还可以主动设定手术方式,不断提高机器人的智能,多年来,达芬奇手术机器人的发展一直朝这个方向发展。

  医疗组合是关键

  上世纪90年代,国内开始研究手术机器人。北京航空航天大学和海军总医院联合开发的脑外科手术机器人,北航大学开发的骨科机器人等典型系统均已获得国家食品药品监督管理局的认证。

  此外,哈尔滨工业大学在腹腔镜,骨科,介入外科等领域开展了研究,中科院自动化研究所等开展血管介入,骨科等领域的研究,天津大学在腹腔镜,显微外科等北京理工大学在软组织穿刺,颅颌面外科等领域开展研究,复旦大学,浙江大学等也在医学机器人上进行了研究并取得了成果。

  杜志江认为,要做好手术机器人的发展,首先要注意医疗的结合。医生应该根据外科手术程序,外科手术机器人的要求和医疗应用的禁忌说明,提供一些主观内容。工程技术人员需要倾听,理解,确定设计输入,计划和实施,然后用工程语言来表达,拿出原型,然后与医生反复交流。医生和工程师必须互动,这种互动可能是长期的。

  在杜志江看来,目前医疗机器人的发展前景很好。目前,全球医疗机器人市场继续快速增长。国内也出台了多项战略规划和扶持政策,以促进机器人产业健康快速发展,其中“中国制造2025”和“机器人产业发展规划2016(2020)”是其中医疗机器人的重要组成部分。手术机器人作为一种机器人,在机构,传感,控制,互动,互联网等方面具有无限的创新空间。杜志江说。

  同时,手术机器人的发展也面临技术,人力,资金,市场,政策等方面的挑战。手术机器人是技术密集程度高的机器人系统,技术壁垒高,需要机器人,医疗器械和医疗领域的人才,特别是跨界人才。 R手术机器人周期也较长,一般6〜10年,投资大,风险高,需要持续投入。杜志江说,为了在外科手术机器人的研发上取得突出进展,需要建立政府,行业,研究,医药相结合的长效机制,形成政府主导,资本支持,以研发为导向,开拓研发,注册,生产和销售链。它也需要一起工作。

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