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达芬奇机器人系统的技术优势包括哪些?

2020-07-31 01:16阅读(75)

达芬奇机器人系统的技术优势包括哪些?:达芬奇机器人,是医学领域的高级机器人平台。中文名:达芬奇手术机器人外文名:Leonardo Da Vinci surgi:-达芬奇,机器人

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达芬奇机器人,是医学领域的高级机器人平台。

中文名:达芬奇手术机器人

外文名:Leonardo Da Vinci surgical robot


达芬奇外科手术机器人系统的简介

达芬奇外科手术机器人系统,作为一种高级机器人平台,它的优势在于通过对患者实施微创的手术方法,进行复杂的外科手术,减少患者的疼痛和术后恢复时间。

达芬奇外科手术机器人系统,由三部分组成:

外科医生操作控制台系统、床旁机械臂执行系统、内窥镜成像系统。


达芬奇外科手术机器人系统,是由麻省理工学院研发的外科手术机器人为技术基础的。FDA已经批准达芬奇外科手术机器人系统应用于,成人、儿童的普通外科、泌尿外科、妇产科、胸外科、头颈外科、心脏手术。

达芬奇外科手术机器人系统,简单地说,就是由精密机械臂握持的高级腹腔镜系统。

相比起传统的人工握持腹腔镜系统而言。

达芬奇外科手术机器人系统,不会因为医生肌体疲劳,产生手术器械的抖动和意外移动。

尤其是颅脑手术,这些抖动,很有可能造成大脑皮层的损伤,引起不必要的颅脑损伤。


达芬奇外科手术机器人系统的技术优势

对于医生而言

可以在比传统手术更为舒适的体姿进行手术,在遇到疑问,或者需要紧急会诊的时候,可以随时暂停手术,而手术器械会保持禁止,不用从患者病灶移出,可以避免因为多次穿插器械带来的损伤或侵入。

加上双眼内窥镜系统,在成像上,可以形成放大的双瞳立体成像,甚至可以在不同方位插入几个内窥镜,让医生可以切换观察方位,有利于手术中规避有风险的动作,保护患者脏器安全。

对与患者而言

由于机械臂对手术器械的刚性握持,手术中的安全性和可靠性大大提高,创伤也更小。

由于机械臂的动作,可以把医生的动作按比例缩小,甚至过滤掉过大的意外动作,即使医生因为疲劳产生手的抖动,机械臂握持的器械也不会在患者体内大幅度移动,引起手术损伤。

总的来说,达芬奇外科手术机器人系统,在患者和手术执行医生之间,建立了一种可以减少人为失误的屏障,减少患者痛苦和损伤的同时,也降低了手术执行医生的疲劳程度,增加了高风险手术的成功率。


这些技术优势,也是达芬奇外科手术机器人系统,得到推广的主要原因。

在未来,我相信,达芬奇外科手术机器人系统,甚至能实现AI化,无人化,让我们的医疗有革命性的变革

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上世纪90年代,在经历美苏冷战之后,全球最发的领域是军事领域。

在太空中,使用的遥控机器人,用来抓取物体,维修空间站。这是人类第一次比较熟练的使用遥控机械手臂。

Intuitive Surgical公司就依靠这个技术,创造了达芬奇手术机器人(da Vinci? Surgical System)。

有时候,知道一个事物发展的由来,能够让你更快速的理解这个产品的技术原理和使用的情况。

2000年7月,da Vinci外科手术系统成为了美国FDA批准的第一个用于腹腔镜微创手术的自动控制机械系统。之后2005年,达芬奇s系统,SI系统不断迭代上市。

达芬奇由三大系统构成:

1、医生操作系统,就是医生在远程状态下头埋在操作台,手持操作手柄,进行操作的工作台。

外科医生坐在医生控制台无菌区外,利用眼睛、手和脚,通过两个主控制器和7个脚踏板控制3D内窥镜和EndoWrist器械。

做这么一台手术,是要手脚并用的。


操作中的目镜可以看到的画面,以及人手操作。可以将画面放大10倍,甚至通过窥镜进行更深入的放大。

从一个机械操作者的角度来讲,只要看得见,就可以很精准。

2、床旁机械臂系统,就是机械手,例如窥镜,手术刀,镊子等多个处理设备。

(1)4关节镜头臂:调节镜头位置,(2)7关节器械臂:调节器械位置,(3)可转腕的操作器械:操作部件,(4)背部电动推柄:移动设备。

从运动控制的角度来讲,这个东西的运动学算法,实际上很复杂。毕竟就这么多轴的运动学逆解,既要达到精确,又要根据空间坐标位置纠偏。

控制算法的复杂程度还是比较大的。说实话,以现在协作机器人的精度,是可以达到达芬奇机器人的精度的,±0.01mm,头发丝的直径。这个精准度协作已经已经可做做到了,并且比较问题。

但为什么没有出现手术机器人普及的情况呢?(补充一下国内有天智航,另外也还有几家手术机器人)

因为,专门应用于手术市场的软件应用比较复杂。

关于手术机器人的应用系统怎么保证,精准度的问题。

我们脱离开达芬奇手术机器人,有操作过工业机器人的应该都知道,机器人有点动,和坐标路径规划的方式。

手臂的运动速度是受到一定限制的,同时根据3D窥镜拍照获取的成像情况。其实是可以做到图像寻位的。这种其实可以做到一定的精确。

手动状态下其实只要机械熟练后,安全性其实是要手动操刀要更加安全的。

3、视频处理系统,就是直接显示作业现场中,由于微创,或者是内窥状态下看不到的作业场景。直接显示到屏幕上方,可以有效的配合其他医生监控和处理。



说的最直接的原理就是:可以看到更为微小的,更加深入的病灶,进行处理。

当然操作中,也有两人一起操作的情况


从现在达芬奇可以做的各类手术来说,除了贵一点,还是应该多普及使用的。

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第一:从患者角度:

(1)手术操作更精确,与腹腔镜(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)曲线较腹腔镜短。

(3)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。

第二,从医生角度:

达芬奇手术机器人增加视野角度;减少手部颤动,机器人“内腕”较腹腔镜更为灵活,能以不同角度在靶器官周围操作;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;减少参加手术人员。

医生有利之处归根到底还是为患者。例如,机器人提高精确度,便能节省出手术时间从而减少术者疲劳,这样可以进一步防止术者手部颤动使术者精力更集中,使手术更完美。