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五類手術機器人進軍牙科醫療設備領域
- 2018-10-23-

 近年來,機器人不僅用於工業領域,在牙科醫療設備也已得到推廣應用。如大名鼎鼎的手術機器人(SurgicalRobot)的問世不過短短10年,但同樣取得重大進展。

    機器人進軍醫療保健領域

    實際上,手術機器人是一組器械的組合裝置。它通常由一個內窺鏡(探頭)、刀剪等手術器械、微型攝像頭和操縱桿等器件組裝而成。據國外廠商介紹,目前使用中的手術機器人的工作原理是通過無線操作進行的外科手術,即醫生坐在電腦顯示屏前,通過顯示屏和內窺鏡仔細觀察病人體內的病灶情況,然後通過機器人手中的手術刀將病灶精確切除(或修復)。

    這種被國外科學家命名為MIS的系統是設計一切手術機器人的基礎。以目前各國醫院使用中的達?芬奇手術機器人為例,只要在病人皮膚表面開一個極小的口子,將探頭塞進體內,即可觀察到病人病灶所在位置,然後再用機器人手中的手術刀將其切除。

    此外,手術機器人還可做器官修補、血管吻合或骨磨削等需要十分精細的手術。近年來,手術機器人被用於做包括基因移植、神經手術和遠程手術等在內的各種重要手術,從而大大提高了危重病人的存活率。

由於手術機器人的用途逐漸廣泛,它在世界各國的銷售數量越來越大。據國外報道,截至去年年底,美國的手術機器人保有量位居全球第一(約300多台),其次為英國(約80~90台),韓國居第三(37台)。

迄今為止,包括中國在內有40多個國家擁有各種手術機器人。它們均為美國IntuitiveSurgical公司生產的達?芬奇手術機器人或歐洲新開發的手術機器人,目前以前者居多。據介紹,歐洲廠商在5年前已獨立研製成手術機器人,即ComputerMotion公司生產的宙斯手術機器人和AESOP手術機器人,其工作原理類似於美國公司的達?芬奇手術機器人。

    令人振奮的是,我國第三軍醫大學的科研人員在不久前也已研製成一台專門用於脊柱微創手術的新型機器人系統,它可代替醫生在放射條件下工作。既能提高手術的精確性,又能降低手術風險。同時還可減少射線對醫生的傷害。而早在幾年前,北京航空航天大學的科研人員與海軍總醫院合作,開發出一套可用於遠程顱腦手術的新型機器人CRAS-BH1。據介紹,該系統已成功用於全國數百例腦部手術。

    腹部手術機器人

    不久前,日本JIKEI大學醫用診斷成像技術研究所的科研人員開發出一種袖珍腹部手術機器人。其最大尺寸僅6mm。據研製者介紹,該腹部機器人適合做各種腹腔內直視手術,也適合做心血管手術。新開發的手術機器人配備有一台立體攝像儀、兩個操縱桿和一隻直徑3mm的柔性管(可作為儀器通道)。此外,該手術機器人還可配備4D超聲波成像儀等設備,其通用性較強。

    蛇形機器人

    美國卡內基-梅隆大學的一個科研小組去年研製成一種蛇形手術機器人(CARDIA-ARM)。它有一個「蛇頭」(內安裝有攝像頭和一些手術器械)。

    其「蛇身」則由若干節可自由彎曲的部件構成,總長為300mm,「蛇頭」、「蛇身」的直徑為12mm。據研製者介紹,該蛇形機器人適合做各種血管手術,尤其是複雜的動脈血管手術,如切除動脈內壁上附著的脂類物質斑塊等。只要在胸前皮膚上開一個很小的口子,塞入蛇形機器人,就能進行手術,且術后病人恢復較快。

    膝部手術機器人

    中國台灣成功大學下屬的一個研究中心開發出一種適合做各種膝部手術的新型機器人。據介紹,人的膝部骨骼、肌肉和神經非常緊湊合複雜。當醫生在膝部動手術刀時,一不小心就會傷及神經或肌肉。台灣大學開發的膝部手術機器人具有六角形結構的平行操縱桿,在軟體導引下,該手術機器人可進行各種複雜的膝部手術,如骨質增長部分的精確磨削等,使其恢復原狀,從而可代替外科醫生做一些難以完成的手術。

攜帶型低價手術機器人

    目前市場上的手術機器人的售價動輒在每台100萬美元左右。這對廣大發展中國家的醫院來說有點難以承受。為開發出一種大眾化的手術機器人,美國普渡大學電子機械系的科研人員經多年研究,終於研製成一套新型攜帶型手術機器人,其售價僅為每台20萬~25萬美元,約為目前手術機器人市場價格的1/4~1/5。

    據了解,由普渡大學新開發的手術機器人的靈敏度極高,適合做包括前列腺癌切除等需要高精度的外科手術,因為前列腺附近密布各種神經,人工手術時一不小心就會傷及性神經,造成病人陽痿等不良後果。這種手術機器人的切口十分精確,絕不會傷及前列腺周圍神經。

    心血管手術機器人

    東京大學研究人員去年開發出一台適合做心血管微創手術的新型機器人(C-PORT-FLEXA)。

    眾所周知,心胸手術的難度較大,一旦手術失誤則很有可能危及病人的生命。日本醫學界在內窺鏡手術方面的技術在國際上領先。即便如此,日本醫學界每年都有病人死於心血管手術,如冠心病搭橋手術等。東大研究人員開發的新型心血管手術機器人體積小巧,可在探頭導引下精確完成血管縫合等需要高精度的外科手術。預期這種心血管手術機器人將在今年批量投產。