医疗机器人课件课件.ppt

* 在保证同样甚至更为优良的治疗效果的前提下，利用机器人做各种小切口的应用、非体外循环技术的创造、腔镜技术的发展为心脏外科领域注入了勃勃生机。近年来，在微创外科的理念和现代高科技推动下，出现了腔镜技术和尖端的自动控制、网络通讯和计算机技术的相结合，而创造出机器人外科的全新微创外科新时代。 11.3 各类医疗机器人的介绍 * 机器人手术系统还能通过软件处理来消除手术医师手部的轻微震颤，使操作更加平稳。术中可以使用机器人手臂从1厘米的小切口进入患者体内完成手术，不需要开胸，效果等同于甚至好于传统手术，不破坏胸廓稳定性，创伤小，术后疼痛感轻微，恢复快，出血、纵隔感染等并发症明显减少，术后监护和住院时间明显缩短。 11.3 各类医疗机器人的介绍 * 3.1 美国的“达芬奇S”机器人手术系统 20世纪90年代，随着微创外科的兴起和发展，机器人手术的概念第一次被引进心脏外科领域，目前世界上最先进的作为商品出售的手术机器人和使用最广泛的主要是由Intuitive Surgical公司制造的“达芬奇”机器人手术系统。 11.3 各类医疗机器人的介绍 * “达芬奇”系统机器人手术系统： 该系统的手术设备分主要分为3 部分: （1）手术医师操作的主控台; （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。 11.3 各类医疗机器人的介绍 * 手术机器人“达芬奇”--左：外科医生和控制台 中：助手，机械手和手术台 右：视频系统 （实际上视频系统可以在控制台和其他需要的地方被看到） 美国的“达芬奇S”机器人手术系统 * 手术时需要两名针对“达芬奇”系统进行过专门训练的医生，主刀医生在控制台控制机器手臂的运作，另一名医生在病人旁协助。“达芬奇”系统是一种视频操纵系统，操作者与机器手臂间通过电路相连。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精确记录下来，并同步翻译给机器手臂。振动消除系统和动作定标系统保证了机械臂在狭小的手术野内进行精确的操作。 11.3 各类医疗机器人的介绍 * 在3个机械手臂中，中间的手臂连接胸腔内镜，其通常包括2个平行的内镜以建立三维视图。手术野图像被放大10倍后以最佳的视觉效果在监视器上显示出来，左右两支机械手臂均安装有类似手腕关节的机械腕，可以灵活的控制末端的特制的手术器械。 11.3 各类医疗机器人的介绍 * 机器人手术的优点，它具有三维的图像、机械臂有七个自由度、手术医师能舒适的坐在较远距离外操纵机器进行手术。机械臂增加了活动的自由度，大大的提高了手术医师的操作能力。 11.3 各类医疗机器人的介绍 * 此外，还能将控制柄的大幅度移动按照比例转换成患者体内的精细动作。恢复合适的眼手协调性和符合人体生态学的位置。 它具有的三维视觉和深度知觉较传统的腔镜摄像系统有了很大的提高，不怕放射性物质和感染性疾病。 11.3 各类医疗机器人的介绍 * 机器人系统使得一些原先手术医师在技术上很困难甚至几乎不可能的一些问题变得可能。所有的这些优点提高了图像的分辨率，结合自由度的提高和灵活性的增强，将极大的提高手术医师对分离解剖组织的鉴别能力。 机械臂增加了活动的自由度，大大提高了手术医生的操作能力，保证了高难度动作的完成并增加了手术可覆盖范围。 11.3 各类医疗机器人的介绍 服务机器人是一种半自主或全自主工作的机器人，它能完成有意于人类健康的服务工作，但不包括从事生产的设备。这里，我们把其它一些贴近人们生活的机器人也列入其中。 服务机器人的应用范围很广，主要从事维护保养、修理、运输、康复、保安、救援、护理、监护等工作。 服务机器人是机器人家族中的一个年轻成员。 * 3.2. 服务机器人 11.3 各类医疗机器人的介绍 * 服务机器人的工作环境多是非确定性的环境，如办公室、家庭居室、医院、养老院等，由于这种环境下物品的复杂性和多样性，以及人和障碍物的动态随机移动造成机器人工作环境变化，使得服务机器人导航定位研究具有更大的难度和挑战性，并成为目前服务机器人广泛应用的制约瓶颈。（所以人们提出了智能环境----智能空间） 11.3 各类医疗机器人的介绍 * 11.3 各类医疗机器人的介绍 * 3.2.1 家庭环境智能空间建立 在家庭环境的某些区域装配上人工地标、无线传感器网络（CCD摄像头、无线射频标签 - RF Tag等）、执行器（显示器、顶棚投影机、智能家居等）、通讯网络设备和计算