手术机器人的优势与局限性_医疗健康

2014

07/02

09:29

医疗器械创新网医疗健康

二十世纪医学科学对人类文明的重要贡献之一是以腹腔镜技术为代表的微创外科（Minimal invasive Surgery）的形成与发展。但腹腔镜技术在取得良好临床效果的同时，其中也存在一些局限性，限制了腹腔镜技术向更复杂外科手术的拓展。近年来兴起的手术机器人技术在微创的基础上，将手术的精度和可行性提升到了一个全新的高度。

手术机器人突破“四大极限”

腹腔镜外科，被公认是现代外科史上最具有影响力的革命性成果。1980年9月12日，德国的妇产科专家Kurt Semm成功地施行了世界首例腹腔镜阑尾切除术，而成为“腹腔镜外科之父”。在腹腔镜外科迅速发展的同时，这种日益成熟的技术平台也遇到了技术瓶颈期。据中国工程院院士、我国肝胆外科权威专家黄志强教授介绍：近些年来传统的腹腔镜技术很难再向经典传统外科较为成熟的高难度手术领域，如Whipple手术、全膀胱术等高危复杂手术挑战。无论从手术肿瘤切除的安全底线，或术中操作的把控能力已远远超出了普通外科医生所能掌握的极限。在这种情况下，外科机器人在腔镜技术的瓶颈期中孕育而生了。机器人外科手术系统将会改变传统的手术模式，甚至传统的疾病诊疗模式。

南京军区南京总医院院长史兆荣也认为：手术机器人的应用，突破了传统手术的“四大极限”，也就是人眼的极限、人手的极限、微创的极限和人力的极限，给外科手术带来了革命性的变化。

达芬奇独步全球

1994年，位于美国加州的Computer Motion公司研制了第一台协助微创手术的内窥镜自动定位系统，取名伊索（Aesop）。尽管它还不是能执行指令独自进行手术操作的“机器人”，而只是一只“扶镜”的电子机械手，但是却迈出了机器人技术介入外科手术的关键一步。至今，外科医师应用“伊索”已在全球做了超过75 000例次微创手术。

图1：伊索（Aesop）机器人

1999年1月和2月，由Intuitive Surgical公司制造的“达芬奇”（DA-Vinci）和由Computer Motion公司制造的“宙斯”（Zeus）机器人手术系统分别获得欧洲CE市场认证，标志着真正手术机器人的产生。当前，达芬奇手术机器人已是全球最成功及应用最广泛的手术机器人。据截止2014年3月31日的最新数据表明：全球装机总数达到3039台。2013年，全球各国完成达芬奇机器人手术共计约52万例，2012年为46万例，达芬奇机器人年手术量同比增长15%。中国国内装机量为18台，在2013年内共完成达芬奇机器人手术2984例，2012年共完成1546例，2011年共完成808例，年手术量连续两年同比增长91%。截止2013年底，国内历年累计完成达芬奇机器人手术6535例。

图2：宙斯（Zeus）机器人手术系统

图3：达芬奇（DA-Vinci）手术机器人

随着机器人系统的不断发展进步，达芬奇机器人也在不断更新换代。目前市场上普遍应用的是第三代产品，即达芬奇Si系统。目前，Intuitive Surgical公司发布了旗下机器人手术系统的第四代产品——达芬奇Xi系统。美国迈阿密大学医院宣布成为首家使用第四代达芬奇Xi手术系统的教学医院，而这个系统于2014年4月1号才被美国药监局批准投入使用。

手术机器人的优势与局限性

与传统的腹腔镜技术相比，手术机器人具备一系列明显的优势：首先，手术机器人拥有三维影像技术，可以向术者提供高清晰的三维影像，突破了人眼的极限，并且能够将手术部位放大10-15倍，使手术的效果更加精准。另外，手术机器人的机器手臂非常灵活，而且具有极高稳定性及精确度，能够完成各类高难度的精细手术。同时，手术机器人手术创口仅在1厘米左右，大大减少了患者的失血量及术后疼痛。

随着达芬奇机器人在全球的广泛应用，人们还是感受到当前的手术机器人还是存在一些明显的技术缺陷。比如：机器人手臂无触觉，无法分辨组织韧度和触摸血管搏动，没有温热觉，不能分辨体内不同组织间的温度差异；缺乏握力及压力反馈系统，对大的动作有“力反馈”作用，对精细动作却不起作用；术中控制台与机械间的无线通讯易受到干扰等。此外，机器人价格昂贵，体积庞大，手术成本较高。机器人手术的费用平均为3000美元，比人工高出2100美元左右。

另外，据最新的研究表明，对于一些特定的手术，手术机器人的效果也许并不比人工的更好。美国马里兰州巴尔的摩约翰霍普金斯大学的研究人员比较机器人和人工方法进行直肠切除术。科学家评估了2008到2010年间的244129例直肠切除术。他们发现在并发症控制和致死率方面，机器人并没有比人工好，同时患者在医院的恢复时间也没有显着差异。

日前，美国食品药品监督管理局也正在着手调查机器人手术的安全性问题。在此前的机器人手术过程中，发生过多起机器人手臂停顿、手臂夹住人体组织无法松脱、损坏人体健康器官及电流触击患者的情况。

来源：医疗器械创新网

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