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机器人“达芬奇”给患者做前列腺手术
金陵 2016-01-11
导语

西安交通大学第一附属医院引进了代表国际高水平的“达芬奇”机器人手术系统,于8日上午成功为一位患者实施了前列腺癌根治手术。

西安交通大学第一附属医院引进了代表国际高水平的“达芬奇”机器人手术系统,于8日上午成功为一位患者实施了前列腺癌根治手术。

8日9时,交大一附院泌尿外科吴大鹏教授坐到离机械手臂不远的操控台前,像操作游戏手柄一样,将两手的拇指和食指套在操作系统两边的感应指套里,眼睛看着操控屏上的3D目镜,开始做前进、后退、剪、挑等动作。

与此同时,“达芬奇”的机械臂灵活地在患者身上做相同动作:切割分离组织、电凝止血、扭转、打结……随着三支手臂像八爪鱼一样相互配合,剥离和不断清扫肿瘤周围的淋巴和组织,长有肿瘤的前列腺被完整地切除下来。

据悉,“达芬奇”手术机器人系统可用于普外科、泌尿外科、心血管外科等众多科别,已在国际上广泛运用。在中国,由于自行研发仍待时日,因此需要引进,全国仅有40余台。

跟以往手术不同的是,吴大鹏教授团队有了“达芬奇”后,单独一人就能完成上百种精细手术动作,而手术助手则负责为“达芬奇”更换“手指”工具,如电凝刀、剪刀、镊子、持针器等。

交大一附院泌尿外科贺大林教授介绍,机械手臂与人手最大不同之处在于,机械手能完成人手无法实施的动作,如任意360度旋转拐弯,机器人的手臂很小,可深入人手难以到达的部位,从而超越了传统外科手术的极限。

尽管“达芬奇”手术机器人十分先进,但病变部位严重缺乏手术空间的患者,仍需医生依靠双手完成手术。一些传统方式即可完成的简单手术,也无需它登场。

附: 达芬奇机器人的“前世今生”

意大利著名画家列奥纳多·达·芬奇,不仅有着极高的艺术造诣,还痴迷于机械和医学。500多年前,他设计了世界上第一个机器人。20世纪90年代,美国Intuitive Surgical公司研制出医疗手术机器人,将其命名为“Da Vinci Si”(达芬奇手术机器人)。起初,美国研制达芬奇是为了战时需要,希望医生能为前方战士遥控手术。这种军用技术,后来逐渐应用于医学临床,到如今,临床上已发展到第三代“达芬奇”机器人。


达芬奇机器人手术系统构成

达芬奇机器人手术系统主要由三个部分构成:术者控制台、床旁机械臂、视频成像系统。三部分组件在手术室内通过数据传输光缆连接为一体,实现交互式信息传递;手术时需要两名进行过专门训练,主刀医师于术者控制台前控制机器人手臂的运动以完成手术,另一名医生在患者旁协助。

术者控制台装有3D视觉系统、动作定标系统和震动消除系统,术者于控制台利用控制手柄控制机械臂和3D内镜。医生手部的动作通过传感器被精确捕捉,并立刻同步翻译给机器手臂。动作定标系统和震动消除系统能保证机器人能在狭小的手术空间内进行精确的操作。术者同时可以使用脚踏板完成对内镜、电刀、超声刀等能量激发器及切换机械臂的操作。术者控制台的上端是3D观测窗口,三维观测窗口能按比例(10倍-40倍)再现内镜在体内所看到的人体组织结构,从而实现同开放手术相同的真实3D手术视觉效果;同时可以导入超声图像、心功能检测等医学实时图像及数据。

床旁机械臂主要由3个机械臂及1个镜头臂组成。根据手术需要床旁医师助手可以更换不同的手术器械。达芬奇机器人手术系统所使用的手术器械都具有腕状结构,器械具有7个自由度,大于人手的活动度,可以完成人手难以完成的高难度动作,从而大大的为复杂手术创造了条件。达芬奇机器人手术系统所有器械在手术过程中都围绕着一个中心点移动,术中需将此中心点置于患者的腹壁或者胸壁上,再加上所有器械孔直径只有5-8mm,从而为患者体表提供最小化的创伤。

视频成像系统是整个机器人的数据处理中心。其装备有高分辨率广角3D摄像头、镜头控制系统、系统数据处理中心、光源及一个宽屏高清触摸显示屏。

达芬奇机器人手术系统早期主要用于腹腔手术及胸科手术中,后来被逐步应用于心脏外科手术,问世以来,已经广泛在多学科得到了应用,包括心脏外科、泌尿外科、肝胆外科、胸外科、妇产科、胃肠外科、耳鼻喉科等。其微创程度、手术精准性和安全性备受广大外科医师和患者的认可和推崇。

机器人手术的系统优势体现在什么地方?

与传统开放手术和腹腔镜手术相比,机器人系统有着巨大的技术优势,它使外科手术的精度和技术超越了人类双手的能力,从而拓宽了传统微创手术的应用。

机器人机械臂的运动模式保持了手眼一致、手与器械端运动一致,从而达到人对器械的有效控制,有助于医生将开放手术中的经验应用到机器人手术中;机械臂的操作手可完全模仿人手腕动作7个自由度,其活动范围远大于人手,每秒可同步1300次,同时还设计了很多提示来协助手术。医生手上动作被等比例调整,滤除抖动,动作幅度可按比例缩小,并精确传递至机器臂及器械上,在狭窄解剖区域中机械手比人手显现出更大的灵活性。机器人的“眼睛”是一部三维、高分辨率的立体腔镜,可获得放大10倍的高清晰立体图像,获得如开放手术般的定位,并实现术中实时信息的整合显示。

达芬奇手术机器人系统还有很多“独门绝技”,例如功能确认系统可以进行手术器械冻结功能以确保安全;术者使用确认功能,确保更换器械时更安全;设备智能自检系统,开机时和手术中随时检查系统和手术器械的状态;屏幕符号显示随时了解工作状态;具有双向视听通讯功能,配备了便于沟通的扬声器和画中画功能等。

机器人手术系统,谁将从中获益?

对于患者来说,手术机器人可使手术效果明显改善,术后并发症、手术创伤和失血明显减少,手术效果及美观性明显提高。可使手术适用范围得到一定程度扩大,如对于某些高龄患者及高危患者,通过机器人手术可规避开放手术带来的创伤。对于外科医生来说,可以明显延长有经验医师的“手术生命”,可使手术更加精准、微创,提高手术治疗效果,并支持开展更高难度的手术。

机器人手术系统,让全球外科技术共享成为可能。2001年,在美国与法国之间进行了首例跨国远程机器人手术,这台手术以首位飞越大西洋的飞行员林德伯格先生的名字命名为“林德伯格手术”。

(资料来自西安交通大学主页,由e科编辑整理)

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文章评论(2)
金陵[北京大学]

手术机器人,是不是以后就不用在手术前给医生红包了?

804天前 | 回复
罗纳尔多[北京理工大学]

可惜机器人不是国产的,要不就完美了

1002天前 | 回复
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作者 金陵

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北京大学

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