内窥镜手术控制系统及其临床应用情况介绍.doc

内窥镜手术控制系统及其临床应用 20世纪80年代电视腹腔镜系统手术在胆囊切除术的成功开展，正式开创了微创外科时代。微创外科与传统手术相比，具有伤口小且美观，术中出血较少，恢复较快，患者术后疼痛降低，住院天数减少等优点，深受患者的推崇，同时也成为各个医院吸引患者的重要外科项目。微创手术也逐渐成为评价医院医疗水平的评价标准，因此传统的电视腹腔镜系统作为一项基础的手术设备被各级医院所接纳和购买。 随着电视腔镜手术的广泛开展，其局限性也逐渐暴露出来，电视腹腔镜手术对复杂精细的手术显得力不从心。例如胰十二指肠手术，要在电视腔镜下完成众多的体内缝合吻合相当困难，需要施术者具有丰富的开腹手术经验和娴熟的电视腔镜手术技术。因此，迄今为止，全世界完成的电视腔镜胰十二指肠手术并不多，国内仅见少数个案报道。与此类似的还有泌尿外科微创前列腺癌根治术和心脏外科微创心脏搭桥等。 由于人类一些器官的生理、解剖结构的特殊性和传统电视腔镜技术的局限性，外科手术要达到广泛微创化、精细化的目的,必须有一种新的外科平台的出现才能解决。就像工业生产已依靠机器人作业达到了人类无法达成的成就一样，外科手术机器人系统的应运而生，突破了人类在外科手术领域的局限，开创了外科手术又一个新纪元。 美国Intuitive Surgical生产的达芬奇手术机器人系统，于1999年取得欧洲CE认证，2000年取得美国FDA认证，也是全球唯一可以用于人体手术的人工智能辅助的腔镜手术系统。该系统充分结合了美国航空航天局、五角大楼和众多大学开发的大量先进技术，它使主刀医生可直接看到三维立体影像，并操控搭配在机器手臂上的Endo Wrist? 仿真手腕手术器械，使用非常易于掌握的、如同开放手术一样的、人类自然的操作方式，不仅能够解决传统的腔镜复杂手术如胰十二指肠切除术、前列腺癌根除术的困难，也提供给病人最好、最精细的治疗结果。就心脏外科而言，能够不将胸骨锯开，只利用开在胸腔上3～412～20mm 达芬奇手术系统使用安全，已在全球外科界广泛分布。到2009 年9 月30 日前, 根据Intuitive Surgery 的必威体育精装版数据全球装机总数1308台，其中美国即有968多台达芬奇手术系统正在使用，欧洲229 台，在亚洲及其它地区111台。其中中国大陆及香港地区装机总数13 台，其中中国大陆7台、香港6台。中国大陆地区的用户包括：解放军总医院，解放军第二炮兵总医院，上海复旦大学附属中山医院，上海复旦大学附属华东医院，上海交通大学附属胸科医院和上海交通大学附属瑞金医院。解放军总医院已经成功地利用人工智能辅助手术系统开展了约180例微创心脏外科手术，解放军二炮总医院也已经开展了近100例微创肝胆手术。从这些事实中能看到这一手术方法将会继传统电视腔镜后，开始成为高难度微创手术器械。机器人辅助外科手术已被医生和患者广泛接受，如机器人前列腺癌根治术和肾盂成形术在美国已具备“金标准”的地位，占相关手术总量的平均比例超过1/3，在一些地区甚至达到90%，而且达芬奇外科机器人系统也参与到很多最先进的外科技术中，如“一站式”心脏杂交技术、不开胸不跳冠脉搭桥，“Day Surgery”等等。 da Vinci? S? 手术机器人系统组成da Vinci? S ?外科系统是必威体育精装版一代手术机器人平台，能够通过微创的方法完成复杂的外科手术。实施手术时外科医生不与病人直接接触，通过观察监视器操作控制系统，医生的动作通过计算机传递给手术台边的机械手，机械手的前端安装各种微创手术器械模拟外科医生的技术动作。医生控制台装有三维视觉系统和动作定标系统，医生手臂、手腕和手指的运动通过传感器在电脑中记录下来，并同步翻译给机器手臂。达芬奇手术机器人系统主要分为3 部分：(1) 外科控制台；(2) 机械臂、摄像臂和手术器械组成的移动平台；(3) 三维成像视频影像平台。 外科医生控制台外科医生控制台是da Vinci? S ?系统的控制中心，由计算机系统、监视器、控制手柄、脚踏控制板及输出设备组成(见图1)。外科医生控制台的操作者坐在消毒区域以外，通过使用控制手柄来控制手术器械和立体腔镜。术者通过双手动作传动手术台车上仿真机械臂完成各种操作，从而达到术者的手在患者体内做手术的效果。同时可通过声控、手控或踏板控制腹腔镜。术者双脚置于脚踏控制板上配合完成电切、电凝等相关操作。da Vinci? S ?系统让术者在微创的环境里可以达到开放手术的灵活性。 手术台车是da Vinci? S ?系统的运转部分，上面安装有工作臂和持镜臂。第一代达芬奇机器人只有2只工作臂，2003 年起，新一代达芬奇机器人安装3只工作臂，增强应用能力和灵活性。手术车的基本功能是支撑手术器械臂和镜头臂。工作臂装上各种手术器械（电子仿真手），用于完成各种复杂的手术操作，持镜臂用于