外科手術機器人(達芬奇手術系統) (心臟 / 心胸外科)
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外科手術機器人
開放分類:醫療器械醫療技術醫療設備機器人
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外 科手術機器人,即用來執行外科手術的機器人,可以用來進行不開胸口的心臟手術等。外科手術機器人已經用於世界各地的許多手術室中。這些機器人不是真正的自動化機器人,它們不能自己進行手術,但是它們向手術提供了有用的機械化幫助。這些機器仍然需要外科醫生來操作它們並對其輸入指令。外科手術機器人大多被用 來定位內窺鏡、進行膽囊手術以及胃灼熱和胃食管反流的矯治。2010年媒體報導,由西南醫院耗資2000萬引進的“達芬奇”手術機器人首次為患者實施了膽 囊切除手術。由於手術創面小,患者三天后就可出院。
糾錯 編輯摘要
目錄1 簡介
2 代表產品
2.1 达芬奇手术系统
2.2 ZEUS 机器人手术系统
2.3 AESOP 机器人系统
3 研究及功能
4 特點及應用
5 展望
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外科手術機器人的...
外科手術機器人 - 簡介
外科手術機器人
機器人手術領域的最終目標是設計一種機器人,可以用來進行不開胸口的心臟手術,外科手術機器人已經用於世界各地的許多手術室中。這些機器人不是真正的自動化機器人,它們不能自己進行手術,但是它們向手術提供了有用的機械化幫助。這些機器仍然需要外科醫生來操作它們並對其輸入指令。 這些手術機器人的控制方法是遠端控制和語音啟動。之所以將機器人引入醫療,是因為在微創手術中,它們可以實現對外科儀器前所未有的精准控制。[1]
外科手術機器人大多被用來定位內窺鏡、進行膽囊手術以及胃灼熱和胃食管反流的矯治。[1]
有製造商表示,僅在美國,機器人設備每年可以用於超過350萬個醫療手術中。[1]
外科手術機器人 - 代表產品
達芬奇手術系統
2000年7月11日,美國食品和藥物管理局(FDA) 批准了達芬奇手術系統,使其成為美國第一個可在手術室使用的機器人系統。由Intuitive Surgical公司開發的達芬奇手術系統使用的達芬奇系統使用的技術使外科醫生可以到達肉眼看不到的外科手術點,這樣他們就可以比傳統的外科手術更精確地進行工作。價值1百萬美元的達芬奇系統由兩個主要部件組成:1、一個用於觀察和控制的控制臺;2、一個手術臂。[1]
在使用達芬奇進行膽囊手術時,在病人的腹部切開了三個切口 -- 直徑還沒有鉛筆的直徑大,這三個切口用於插入三個不銹鋼杆。這三個杆由三個機器人手臂固定。一根杆裝置了照相機,另外兩根杆裝配了外科儀器,可以解剖和縫合膽囊組 織。與傳統的外科手術不同,這些儀器不用醫生的手直接接觸。外科醫生站在控制臺邊,離手術臺幾十釐米遠,透過探視鏡向裏看,來研究病人體內的照相機發送的 3-D圖像。圖像顯示的是手術點以及兩個固定在上述兩根杆端點上的手術儀器。像操縱杆一樣的控制手柄,位於螢幕的正下方,外科醫生用來操作手術儀器。每次操縱杆移動時,電腦就向儀器發送電子信號,儀器就和外科醫生的手同步移動。
ZEUS 機器人手術系統
由Computer Motion公司製作,在歐洲已 經可以使用。但是,無論是達芬奇系統還是ZEUS系統,用來進行手術計畫的每一道程式都必須得到政府部門的批准。價值75萬美元的ZEUS系統與達芬奇的 裝置類似。它有一個電腦工作站、一個視頻顯示器和控制手柄,用於移動手術臺上安裝的手術儀器。ZEUS系統目前在美國只被批准用於醫療試驗,而德國醫生已經使用此系統進行了冠心病搭橋手術。
ZEUS系統得到了自動化內窺鏡定位(AESOP)機器人系統的協助。[1]
外科手術機器人
AESOP 機器人系統由 Computer Motion公司於1994年發佈的AESOP是FDA批准使用的第一台可以用於手術室協助手術的機器人。AESOP比達芬奇系統和ZEUS系統要簡單得 多。AESOP基本上只是一個機械臂,用於醫生定位內窺鏡——一種插入病人體內的外科照相機。腳踏板或聲音軟體用於醫生定位照相機,這就讓醫生的手空出來繼續進行手術。
加拿大卡爾加利大學曾宣佈,該校外科專家加內特·薩瑟蘭德博士帶領的研究小組與研製太空梭機械手的MDA公司合作,研製出名為“神經臂”的外科手術機器人系統。有關專家認為,該系統將為外科手術帶來變革,從而使顯微手術產生革命性的突破。[1]
外科手術機器人 - 研究及功能
外科手術特別是神經外科手術,受到人手準確性的限制。發展於上世紀60年代的顯微外科技術,使外科醫生超越了人手精准、靈活和持久的極限,而“神經臂”系統則又極大地提高了外科手術的精准率,使外科手術水準從器官級發展到細胞級。利用該系統,外科醫生可通過操縱電腦工作站,使“神經臂”與核磁共振圖像儀協同作戰,從而在顯微尺度下使用器械從事微細手術。
據研究人員介紹,“神經臂”需要與具有強磁場的核磁共振成像儀一起運行,它的開發是由包括醫療、物理、電子、軟體、光學和機械工程師等的合作進行 的。專案啟動時,MDA公司的工程人員與卡爾加里大學外科醫生一起,確定了設計“神經臂”機器人的技術需求。由於醫生和工程人員僅擅長于各自的專業,難以 溝通,把外科術語翻成技術辭彙面臨很大的挑戰。薩瑟蘭德博士的研究小組正與卡爾加里衛生局、卡大醫療教育的教師合作開展一個培訓專案,對將使用“神經臂” 系統的外科醫生進行培訓。[1]
薩瑟蘭德博士表示,他們不僅要研製“神經臂”機器人,還要為其設計一套醫療機器人教學大綱。他們希望這一新技術能夠在世界範圍得到應用。為實現這一目標,他準備更多地向學生和年輕專家宣傳該技術,因為他們更推崇新技術,也是臨床新技術應用的中堅力量。
外科手術機器人 - 特點及應用外科手術機器人
外科手術機器人
在現在的手術室,一般會有兩到三名外科醫生,一名麻醉師和幾名護士,即使是最簡單的手術也需要這麼多人。大多數外科手術需要將近十來個人在手術室。手外科手術機器人術機器人全部都是自動化的,這會最大限度地減少操作人員。展望一下未來,外科手術可能只需要一名外科醫生、一名麻醉師以及一到兩名護士。在這個寬敞的手術室中,醫生坐在手術室內或手術室外的電腦控制臺前,使用手術機器人來完成以前需要很多人才能完成的手術。[1]
使用電腦控制臺從稍遠的地方進行手術開創了遠端手術的概念,就是讓醫生從離病人很遠的地方來進行精密的手術。如果醫生不用站在病人的身旁進行手術,而是在離病人幾十釐米遠的電腦台旁遠端控制機器人手臂,那麼下一步將是從離得更遠的位置來進行手術。如果可以使用電腦控制臺來即時移動機器人手 臂,則在加利福尼亞的醫生就可以對身在紐約的病人進行手術。遠端手術的主要障礙就是醫生手的移動和機器人手臂做出的反應之間的時間延遲。當前,醫生必須與病人同在一室[3],以便機器人系統可以根據醫生手的移動快速做出反應。
手術室中人員的減少以及醫生可以遠距離對病人進行手術減少了醫療保健的費用。除了成本效益高之外,機器人手術還有比傳統手術更優越之處,包括更加精確以及減少病人創傷。例如,心臟搭橋手術現在需要在病人的胸口“切開”一個30.48釐米長的切口。而如果使用達芬奇或ZEUS系統,可能是在胸口處做三個切口來進行心臟手術,每個切口直徑僅有1釐米。因為外科醫生做手術時切口非常小,而不是沿著胸口向下的很長的一個刀口,病人受的痛苦也會少一些、流血也會減少,恢復的就快一些。[1]
機器人還使醫生在長達幾個小時的手術過程中節省了體力。外科醫生在如此長的手術過程中會很疲憊,結果可能手會顫動。即使最穩定的人手也比不上手術機器人的手臂。達芬奇系統經過程式設定可對手的顫動這個缺點進行補償,因此如果醫生的手顫動,電腦會忽略此顫動,使機械臂保持穩定。[1]
外科手術機器人 - 展望
雖然說手術機器人比人手有一些優點,但是要用自動化的機器人在沒有人參與的情況下對人體進行手術,還有很長的一段路要走。但是,隨著電腦能力和人工智慧的發展,在本世紀將會設計出一種機器人,可以找出人體中的異常,進行分析並校正這些異常而不需要任何人指導。[1]
注釋與參考:[1]^博聞網:走近機器人手術http://electronics.bowenwang.com.cn/robotic-surgery.htm
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機器人手術
開放分類:HOT應用科學手術機器人科學
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機器人手術系統是集多項現代高科技手段於一體的綜合體。主要用於心臟外科和前列腺切除術。外科醫生可以遠離手術臺操縱機器進行手術,完全不同于傳統的手術概念,在世界微創外科領域是當之無愧的革命性外科手術工具。
目錄
1 簡介
2 優缺點
3 達芬奇機器人手術系統
1 简介
2 优缺点
2.1 缺点
2.2 优点
3 达芬奇机器人手术系统
3.1 原理及构造
3.2 达芬奇机器人优点
3.3 达芬奇机器人微创手术妇科应用指征
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機器人手術 - 簡介
機器人手術
利用機器人做外科手術已日益普及,美國僅2004年一年,機器人就成功完成了從前列腺切除到心臟外科等各種外科手術2萬例。
利用機器人做手術時,醫生的雙手不碰觸患者。一旦切口位置被確定,裝有照相機和其他外科工具的機械臂將實施切斷、止血及縫合等動作,外科醫生只需坐在通常是手術室的控制臺上,觀測和指導機械臂工作就行了。據悉,該技術可讓醫生在地球的一端對另一端的患者實施手術。
目前最普通的機器人外科手術是前列腺切除術。一些外科醫生也採用稱為“達芬奇”的機器人系統做心臟外科、婦產科及節育手術。2000年,機器人做的外科手術達1500例,而2004年,機器人已實施了2萬例手術。
機器人手術 - 優缺點
缺點
機器人做外科手術的成本比較高,每台醫用機器人的最高成本可達130萬美元。全世界僅有不足300家醫院可實施機器人手術,因此使機器人手術的成本無法迅速降低。利用機器人做前列腺切除術,可比醫生常規手術的成本增加1000美元;做心臟二尖瓣手術的成本則要增加4000美元。2004年,機器人共做了8000例前列腺切除術,占總前列腺切除術的10%。
優點
通常,實施開放式外科手術需要輸血,會帶來傳染疾病等危險,而機器人做手術則出血很少。普通開放式外科手術,患者則需2天至3天才可出院,6周後才恢復正常活動,而用機器人做手術後,患者1天即可出院,1周後即可正常活動。
此外,以前列腺切除術為例,如果手術失誤,切斷了前列腺周圍的神經,可導致陽痿,因此精確切口非常重要,普通前列腺切除術有25%%到60%%的患者患陽痿。但是,利用機器人做手術,術後患者患陽痿的比率很低。
心臟外科的醫生利用機器人做手術,如修理二尖瓣和實施動脈手術,可不用打開肋骨,患者的切口只有3.7至5釐米,而不是傳統手術的20至25釐米切口,如此既減少了患者的疼痛,又減少了流血及外傷。
機器人手術 - 達芬奇機器人手術系統
達芬奇機器人部分手術系統
達芬奇機器人手術系統主要由控制臺和操作臂組成。採用最先進的主-僕式遠距離操作模式,靈活的“內腕”可消除醫生手的顫抖,特有的三維立體成像系統,在術中能將手術視野放大15倍,大大提高了手術的精確性和平穩性。
原理及構造
主要由控制臺和操作臂組成,控制臺由電腦系統、手術操作監視器、機器人控制監視器、操作手柄和輸入輸出設備等組成。手術時外科醫生可坐在遠離手術臺的控制臺前,頭靠在視野框上,雙眼接受來自不同攝像機的完整圖像,共同合成術野的三維立體圖。醫生雙手控制操作杆,手部動作傳達到機械臂的尖端,完成手術操作,從而增加操作的精確性和平穩性,這是一種新提出的主-僕式遠距離操作模式。
達芬奇機器人優點
1、從患者角度:
(1)手術操作更精確,與腹腔鏡(二維視覺)相比,因三維視覺可放大10-15倍,使手術精確度大大增加,術後恢復快,癒合好。
(2)曲線較腹腔鏡短。
(3)創傷更小使微創手術指征更廣;減少術後疼痛;縮短住院時間;減少失血量;減少術中的組織創傷和炎性反應導致的術後粘連;增加美容效果;更快投入工作。
(4)術中對機體損傷大大減小。
2、從術者角度:
增加視野角度;減少手部顫動;機器人“內腕”較腹腔鏡更為靈活,能以不同角度在靶器官周圍操作;較人手小,能夠在有限狹窄空間工作;使術者在輕鬆工作環境工作,減少疲勞更集中精力;減少參加手術人員。
達芬奇機器人微創手術婦科應用指征
1、子宮肌瘤剔除及子宮切除術;
2、卵巢囊腫手術;
3、不孕不育腹腔探查術、輸卵管再通吻合術;
4、惡性腫瘤的治療、盆腔淋巴結清掃術;
5、盆腔臟器脫垂、缺陷等盆地基底組織重建手術等相關的微創手術。
注釋與參考:
人民網:機器人去年成功完成2萬例外科手術,2005年03月08日http://scitech.people.com.cn/GB/25893/3226811.html
中國人民解放軍第二炮兵總醫院婦產科:達芬奇機器人手術系統,2009年05月03日http://www.epfck.com/html/tesejishu/20090503/20.html
被引用:機器人手術已被如下媒體引用 我來補充
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