外科手术机器人 课件.ppt

妙手机器人 厦门大学 Artis Zeeg妙手机器人血管造影系统 zeus机器人系统介绍 1994年，美国Computer Motion公司推出了AESOP机器人，它具有一个七自由度机械臂，可以模仿人手臂的动作，用于夹持直径一般小于10mm的内窥镜，提供了比人夹持内窥镜更精确、更稳定的手术视界。1996年，在AESOP的基础上，ComputerMotion公司又推出了ZEUS机器人。 ZEUS机器人和Da Vinci机器人是迄今为止在微创手术领域发展最为成熟、技术最为复杂的商业化机器人。ZEUS机器人主要用于微创胸腹腔手术。是主从式遥操作手术机器人，由操纵台和手术机器人本体两部分组成，有两个手术机械臂和一个夹持内窥镜的机械臂。在手术时，医生坐在操纵台前，通过脚踏板(早期的ZEUS系统)或声音(后期的ZEUS系统)控制夹持内窥镜的机械臂运动，由内窥镜采集的图像经数据线传输到监视器，这样，医生就可以获取手术区域的3D图像信息。医生通过控制操纵台上的一对主手来控制手术平台中的一对手术机械臂，也即从手进行手术。在手术过程中，ZEUS系统可以将医生手的颤抖过滤，并可对医生手的运动进行一定比例放大。 AESOP(声控机器人内窥镜定位器) 远程合作系统 Zeus手术系统 HERMES(声控中心) Zeus机器人采用AESOP3000定位系统控制内镜的位置和动作，并使用2个由AESOP系统改进的机械臂，其机械臂具有6种运动方式来模拟人体手臂关节所具有的7种活动能力。手术时3?个独立的机械臂分别固定于手术床上，末端直接控制内镜或腹腔镜器械以控制其运动轨迹。? ??Zeus机器人影像系统采用Storz?3D影像系统，术者须佩戴3D眼镜观看监视器来获得立体视觉。该手术系统能够结合远程通讯系统和遥控装置进行跨洲际远距离遥控手术。 zeus机器人的组成 Davinci外科手术机器人系统介绍 Da Vinci机器人 2000年1月9日，美国Intuitive Surgical公司成功开发出DaVinci外科手术机器人系统，它是目前为数不多的商品化的使用技术之一。达芬奇外科手术系统是一种高级机器人平台（简称达芬奇机器人），其设计的理念是通过使用微创的方法，实施复杂的外科手术。达芬奇外科手术系统包括一个外科医生控制台 、多功能手术床、各种手术器械和图像处理设备。手术医生在控制台上通过主手(复制医生的运动)操作机器人动作，通过脚踏板来控制高质量的视觉系统。多功能手术床包括3个机器人手臂和一个内窥镜挟持手臂．为避免损伤患者微细组织和神经，内窥镜手臂在手术切口1cm 上回转。临床手术中，达芬奇机器人以应用于实施胸腺切除术、肺大泡结扎术、膈疝修补术、食管裂孔疝修补术、肺叶切除术等20余种手术. Davinci机器人系统的整体组成 外科医生控制台 这一部分是达芬奇机器人的控制中心，机器人操作员坐在无菌区外，用手或脚来控制机器人和一个3D内窥镜。 各种手术器械和多功能手术床 这一部分是达芬奇机器人的操作部位，为机械臂和内窥镜臂提供支撑，和病人直接接触，需要无菌。 4关节镜头臂：调节镜头位置 7关节器械臂：调节器械位置 可转腕的操作器械：操作部件 背部电动推柄：移动设备 达芬奇的前臂长近50厘米腕关节直径仅0.5厘米可完全模仿人手腕动作7个自由度其活动范围甚至远大于人手电脑控制，每秒同步1300次， 同时设计了很多提示，来协助手术狭窄解剖区域中比人手更灵活达芬奇的手长得很迷你，8厘米\5厘米 两种有的是剪刀、有的是镊子，有的能缝合、有的能止血 …… 图像处理设备 这一部分内装有图像处理系统，在手术过程中由一名无需在无菌区的人员操作。 Davinci机器人系统的优势 主从式：医生主控台 与 手术台从端机械臂分离（遥控操作） 机械臂：七自由度“内腕关节”（endo wrist）实现 “电—机转换” 能将外科医生习惯的各种动作实时精确、连贯地“翻译、传递”到 机械臂的末端，开展手术，…… 医生双眼看到的 3 D HD 实时术野图像 达芬奇机器人优点 1、从患者角度： （1）手术操作更精确，与胸腔镜（二维视觉）相比，因三维视觉可放大10-15倍，使手术精确度大大增加，术后恢复快，愈合好。 （2）创伤更小使微创手术指征更广；减少术后疼痛；缩短住院时间；减少失血量；减少术中的组织创伤和炎性反应导致的术后粘连；增加美容效果；更快投入工作。 （3）术中对机体损伤大大减小。 2、从术者角度： 　增加视野角度；减少手部颤动；机器人“内腕”较胸腔镜更为灵活，能以不同角度在靶器官周围操作；机械手较人手小，能够在有限狭窄空间工作；使术者在轻松工作环境工作，减少疲劳更集中精力。 目前达芬奇（da