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機器人不僅用于工業(yè)領(lǐng)域，在醫(yī)療系統(tǒng)也已得到推廣應(yīng)用。如大名鼎鼎的手術(shù)機器人(Surgical Robot)的問世不過短短10年，但同樣取得重大進展。 實際上，手術(shù)機器人是一組器械的組合裝置。它通常由一個內(nèi)窺鏡(探頭)、刀剪等手術(shù)器械、微型攝像頭和操縱桿等器件組裝而成。據(jù)國外廠商介紹，目前使用中的手術(shù)機器人的工作原理是通過無線操作進行的外科手術(shù)，即醫(yī)生坐在電腦顯示屏前，通過顯示屏和內(nèi)窺鏡仔細(xì)觀察病人體內(nèi)的病灶情況，然后通過機器人手中的手術(shù)刀將病灶精確切除(或修復(fù))。這種被國外科學(xué)家命名為MIS的系統(tǒng)是設(shè)計一切手術(shù)機器人的基礎(chǔ)。以目前各國醫(yī)院使用中的達·芬奇手術(shù)機器人為例，只要在病人皮膚表面開一個極小的口子，將探頭塞進體內(nèi)，即可觀察到病人病灶所在位置，然后再用機器人手中的手術(shù)刀將其切除。 此外，手術(shù)機器人還可做器官修補、血管吻合或骨磨削等需要十分精細(xì)的手術(shù)。近年來，手術(shù)機器人被用于做包括基因移植、神經(jīng)手術(shù)和遠程手術(shù)等在內(nèi)的各種重要手術(shù)，從而大大提高了危重病人的存活率。 由于手術(shù)機器人的用途逐漸廣泛，它在世界各國的銷售數(shù)量越來越大。據(jù)國外報道，截至去年年底，美國的手術(shù)機器人保有量位居全球第一(約300多臺)，其次為英國(約80~90臺)，韓國居第三(37臺)。迄今為止，包括中國在內(nèi)有40多個國家擁有各種手術(shù)機器人。它們均為美國Intuitive Surgical 公司生產(chǎn)的達·芬奇手術(shù)機器人或歐洲新開發(fā)的手術(shù)機器人，目前以前者居多。據(jù)介紹，歐洲廠商在5年前已獨立研制成手術(shù)機器人，即Computer Motion 公司生產(chǎn)的宙斯手術(shù)機器人和AESOP手術(shù)機器人，其工作原理類似于美國公司的達·芬奇手術(shù)機器人。 令人振奮的是，我國第三軍醫(yī)大學(xué)的科研人員在不久前也已研制成一臺專門用于脊柱微創(chuàng)手術(shù)的新型機器人系統(tǒng)，它可代替醫(yī)生在放射條件下工作。既能提高手術(shù)的精確性，又能降低手術(shù)風(fēng)險。同時還可減少射線對醫(yī)生的傷害。而早在幾年前，北京航空航天大學(xué)的科研人員與海軍總醫(yī)院合作，開發(fā)出一套可用于遠程顱腦手術(shù)的新型機器人CRAS-BH1。據(jù)介紹，該系統(tǒng)已成功用于全國數(shù)百例腦部手術(shù)。 近年來，國外在手術(shù)機器人的開發(fā)上又有新進展。現(xiàn)將國外手術(shù)機器人新技術(shù)開發(fā)情況作扼要介紹。 腹部手術(shù)機器人 不久前，日本JIKEI大學(xué)醫(yī)用診斷成像技術(shù)研究所的科研人員開發(fā)出一種袖珍腹部手術(shù)機器人。其最大尺寸僅6mm。據(jù)研制者介紹，該腹部機器人適合做各種腹腔內(nèi)直視手術(shù)，也適合做心血管手術(shù)。新開發(fā)的手術(shù)機器人配備有一臺立體攝像儀、兩個操縱桿和一只直徑3mm的柔性管(可作為儀器通道)。此外，該手術(shù)機器人還可配備4D超聲波成像儀等設(shè)備，其通用性較強。 蛇形機器人 美國卡內(nèi)基-梅隆大學(xué)的一個科研小組去年研制成一種蛇形手術(shù)機器人(CARDIA-ARM)。它有一個“蛇頭”(內(nèi)安裝有攝像頭和一些手術(shù)器械)。其“蛇身”則由若干節(jié)可自由彎曲的部件構(gòu)成，總長為300mm，“蛇頭”、“蛇身”的直徑為12mm。據(jù)研制者介紹，該蛇形機器人適合做各種血管手術(shù)，尤其是復(fù)雜的動脈血管手術(shù)，如切除動脈內(nèi)壁上附著的脂類物質(zhì)斑塊等。只要在胸前皮膚上開一個很小的口子，塞入蛇形機器人，就能進行手術(shù)，且術(shù)后病人恢復(fù)較快。 膝部手術(shù)機器人 中國臺灣成功大學(xué)下屬的一個研究中心開發(fā)出一種適合做各種膝部手術(shù)的新型機器人。據(jù)介紹，人的膝部骨骼、肌肉和神經(jīng)非常緊湊和復(fù)雜。當(dāng)醫(yī)生在膝部動手術(shù)刀時，一不小心就會傷及神經(jīng)或肌肉。臺灣大學(xué)開發(fā)的膝部手術(shù)機器人具有六角形結(jié)構(gòu)的平行操縱桿，在軟件導(dǎo)引下，該手術(shù)機器人可進行各種復(fù)雜的膝部手術(shù)，如骨質(zhì)增長部分的精確磨削等，使其恢復(fù)原狀，從而可代替外科醫(yī)生做一些難以完成的手術(shù)。 便攜式低價手術(shù)機器人 目前市場上的手術(shù)機器人的售價動輒在每臺100萬美元左右。這對廣大發(fā)展中國家的醫(yī)院來說有點難以承受。為開發(fā)出一種大眾化的手術(shù)機器人，美國普渡大學(xué)電子機械系的科研人員經(jīng)多年研究，終于研制成一套新型便攜式手術(shù)機器人，其售價僅為每臺20萬~25萬美元，約為目前手術(shù)機器人市場價格的1/4~1 /5。據(jù)了解，由普渡大學(xué)新開發(fā)的手術(shù)機器人的靈敏度極高，適合做包括前列腺癌切除等需要高精度的外科手術(shù)，因為前列腺附近密布各種神經(jīng)，人工手術(shù)時一不小心就會傷及性神經(jīng)，造成病人陽痿等不良后果。這種手術(shù)機器人的切口十分精確，絕不會傷及前列腺周圍神經(jīng)。 心血管手術(shù)機器人 東京大學(xué)研究人員去年開發(fā)出一臺適合做心血管微創(chuàng)手術(shù)的新型機器人(C-PORT-FLEX A)。 眾所周知，心胸手術(shù)的難度較大，一旦手術(shù)失誤則很有可能危及病人的生命。日本醫(yī)學(xué)界在內(nèi)窺鏡手術(shù)方面的技術(shù)在國際上領(lǐng)先。即便如此，日本醫(yī)學(xué)界每年都有病人死于心血管手術(shù)，如冠心病搭橋手術(shù)等。東大研究人員開發(fā)的新型心血管手術(shù)機器人體積小巧，可在探頭導(dǎo)引下精確完成血管縫合等需要高精度的外科手術(shù)。預(yù)期這種心血管手術(shù)機器人將在今年批量投產(chǎn)。 |
