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科普知识-心脏手术机器人的前世今生

发布日期:2024-03-15

*心脏外科手术机器人是什么?有什么优势?

心脏外科作为手术难度最高、风险最大的外科手术之一,主要针对常见的心脏病的治疗,常见的心脏疾病包括冠心病、心脏瓣膜病、先天性心脏病等。传统的心脏手术需要进行开胸手术,即切开胸骨,暴露手术视野并开展手术操作。心脏外科手术机器人的出现改变了传统心脏外科手术模式,它是一种主从操作机器人系统,医生通过控制主操作台上的操纵杆和脚踏板来实现对从端(病人端)机器人手臂和工具的精确控制。与传统的心脏手术相比,机器人心脏手术有如下显著优势:

主从操作模式:操作医生坐姿手术,减轻了手术疲劳;

主手滤抖功能:滤除手臂抖动,延长操作医生工作寿命;

微创化程度高:内窥镜与器械通过肋间进入胸腔,保留了完整胸骨,手术失血少,体表美观度高,病人恢复快;

无线数据传输:医生与病人无需直接接触,远程遥控手术成为可能;

眼手功能升级:内窥镜三维成像与多倍放大功能使组织暴露更清晰;多自由度末端执行器使操作更加灵活准确。

机器人心脏手术


*心脏外科手术机器人的发展历程

心脏手术机器人的诞生得益于医学、信息科学、机器人学等诸多学科的进步。心脏手术属于胸腔镜手术范畴,多年来,国内外诸多研究团队致力于腔镜手术机器人研发,其中,da Vinci手术机器人系统的市场化推广最为成功。1998年,世界上第一例机器人辅助下的冠状动脉搭桥手术完成,该手术采用的便是da Vinci手术机器人样机。随着2000年世界上第一台腔镜手术机器人da Vinci手术机器人上市,机器人心脏手术得到了更快的发展,越来越多的心脏外科疾病采用da Vinci手术机器人进行治疗。2006年,第一台进口da Vinci手术机器人引入我国解放军总医院,并于2007 年1月15日完成了中国大陆首例全机器人房间隔缺损修补术。

目前,da Vinci手术机器人已经过多次优化升级,发展出了多代系统。值得一提的是,作为通用型的腔镜手术机器人,da Vinci手术机器人在心脏专科的领域的辅助效果并未达到最佳,因此,适用于心脏专科特点的腔镜手术机器人系统及专用末端执行工具的研发将是机器人技术更加造福广大心血管疾病患者的必经之路。

各代da Vinci手术机器人

da Vinci Xi手术机器人系统

备注:心脏手术机器人可以主要分为心脏外科手术机器人和心血管介入手术机器人,而后者一般认为介于心内科与心外科之间,既不属于外科也不属于内科,本文加入“外科”这一关键词避开了介入部分。



研究方向