手術(shù)機(jī)器人進(jìn)軍醫(yī)療保健領(lǐng)域

近年來(lái)，機(jī)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(jī)器人(SurgicalRobot)的問(wèn)世不過(guò)短短10年，但同樣取得重大進(jìn)展。

實(shí)際上，手術(shù)機(jī)器人是一組器械的組合裝置。它通常由一個(gè)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(guó)外廠商介紹，目前使用中的手術(shù)機(jī)器人的工作原理是通過(guò)無(wú)線操作進(jìn)行的外科手術(shù)，即醫(yī)生坐在電腦顯示屏前，通過(guò)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(guò)機(jī)器人手中的手術(shù)刀將病灶精確切除(或修復(fù))。

這種被國(guó)外科學(xué)家命名為MIS的系統(tǒng)是設(shè)計(jì)一切手術(shù)機(jī)器人的基礎(chǔ)。以目前各國(guó)醫(yī)院使用中的達(dá)·芬奇手術(shù)機(jī)器人為例，只要在病人皮膚表面開(kāi)一個(gè)極小的口子，將探頭塞進(jìn)體內(nèi)，即可觀察到病人病灶所在位置，然后再用機(jī)器人手中的手術(shù)刀將其切除。此外，手術(shù)機(jī)器人還可做器官修補(bǔ)、血管吻合或骨磨削等需要十分精細(xì)的手術(shù)。近年來(lái)，手術(shù)機(jī)器人被用于做包括基因移植、神經(jīng)手術(shù)和遠(yuǎn)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(jī)器人的用途逐漸廣泛，它在世界各國(guó)的銷售數(shù)量越來(lái)越大。據(jù)國(guó)外報(bào)道，截至去年年底，美國(guó)的手術(shù)機(jī)器人保有量位居全球第一(約300多臺(tái))，其次為英國(guó)(約80～90臺(tái))，韓國(guó)居第三(37臺(tái))。迄今為止，包括中國(guó)在內(nèi)有40多個(gè)國(guó)家擁有各種手術(shù)機(jī)器人。它們均為美國(guó)IntuitiveSurgical公司生產(chǎn)的達(dá)·芬奇手術(shù)機(jī)器人或歐洲新開(kāi)發(fā)的手術(shù)機(jī)器人，目前以前者居多。

據(jù)介紹，歐洲廠商在5年前已獨(dú)立研制成手術(shù)機(jī)器人，即ComputerMotion公司生產(chǎn)的宙斯手術(shù)機(jī)器人和AESOP手術(shù)機(jī)器人，其工作原理類似于美國(guó)公司的達(dá)·芬奇手術(shù)機(jī)器人。

令人振奮的是，我國(guó)第三軍醫(yī)大學(xué)的科研人員在不久前也已研制成一臺(tái)專門用于脊柱微創(chuàng)手術(shù)的新型機(jī)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(xiǎn)。同時(shí)還可減少射線對(duì)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(kāi)發(fā)出一套可用于遠(yuǎn)程顱腦手術(shù)的新型機(jī)器人CRAS-BH1。據(jù)介紹，該系統(tǒng)已成功用于全國(guó)數(shù)百例腦部手術(shù)。

腹部手術(shù)機(jī)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(kāi)發(fā)出一種袖珍腹部手術(shù)機(jī)器人。其最大尺寸僅6mm。據(jù)研制者介紹，該腹部機(jī)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(kāi)發(fā)的手術(shù)機(jī)器人配備有一臺(tái)立體攝像儀、兩個(gè)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(jī)器人還可配備4D超聲波成像儀等設(shè)備，其通用性較強(qiáng)。

蛇形機(jī)器人

美國(guó)卡內(nèi)基-梅隆大學(xué)的一個(gè)科研小組去年研制成一種蛇形手術(shù)機(jī)器人(CARDIA-ARM)。它有一個(gè)“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(zhǎng)為300mm，“蛇頭”、“蛇身”的直徑為12mm。據(jù)研制者介紹，該蛇形機(jī)器人適合做各種血管手術(shù)，尤其是復(fù)雜的動(dòng)脈血管手術(shù)，如切除動(dòng)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(kāi)一個(gè)很小的口子，塞入蛇形機(jī)器人，就能進(jìn)行手術(shù)，且術(shù)后病人恢復(fù)較快。

膝部手術(shù)機(jī)器人

中國(guó)臺(tái)灣成功大學(xué)下屬的一個(gè)研究中心開(kāi)發(fā)出一種適合做各種膝部手術(shù)的新型機(jī)器人。據(jù)介紹，人的膝部骨骼、肌肉和神經(jīng)非常緊湊合復(fù)雜。當(dāng)醫(yī)生在膝部動(dòng)手術(shù)刀時(shí)，一不小心就會(huì)傷及神經(jīng)或肌肉。臺(tái)灣大學(xué)開(kāi)發(fā)的膝部手術(shù)機(jī)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(jī)器人可進(jìn)行各種復(fù)雜的膝部手術(shù)，如骨質(zhì)增長(zhǎng)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(jià)手術(shù)機(jī)器人

目前市場(chǎng)上的手術(shù)機(jī)器人的售價(jià)動(dòng)輒在每臺(tái)100萬(wàn)美元左右。這對(duì)廣大發(fā)展中國(guó)家的醫(yī)院來(lái)說(shuō)有點(diǎn)難以承受。為開(kāi)發(fā)出一種大眾化的手術(shù)機(jī)器人，美國(guó)普渡大學(xué)電子機(jī)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(jī)器人，其售價(jià)僅為每臺(tái)20萬(wàn)～25萬(wàn)美元，約為目前手術(shù)機(jī)器人市場(chǎng)價(jià)格的1/4～1/5。據(jù)了解，由普渡大學(xué)新開(kāi)發(fā)的手術(shù)機(jī)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?yàn)榍傲邢俑浇懿几鞣N神經(jīng)，人工手術(shù)時(shí)一不小心就會(huì)傷及性神經(jīng)，造成病人陽(yáng)痿等不良后果。這種手術(shù)機(jī)器人的切口十分精確，絕不會(huì)傷及前列腺周圍神經(jīng)。

心血管手術(shù)機(jī)器人

東京大學(xué)研究人員去年開(kāi)發(fā)出一臺(tái)適合做心血管微創(chuàng)手術(shù)的新型機(jī)器人(C-PORT-FLEXA)。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(guó)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(kāi)發(fā)的新型心血管手術(shù)機(jī)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(jī)器人將在今年批量投產(chǎn)。