【正文】
6 機器人技術在外科手術中的應用 機器人技術在外科手術領域得到了普遍的應用,其中典型的例子有:腹腔鏡的配合使用、整形外科、面部顱骨和上頜骨的外科手術,顯微外科手術、放射外科手術、胸透視外科手術以及神經(jīng)外科手術。 腹腔鏡 LARS 系統(tǒng)的主要功能是配合腹腔鏡進行圖像收集并診斷,提高了末端執(zhí)行器的作業(yè)精度。其他系統(tǒng)也得到了相應的運用,是整個外科手術在監(jiān)控的輔助下 進行手術,效果十分好。據(jù)報道:機器人輔助技術與腹腔鏡的以及結合,已經(jīng)應用于膽囊切除術、冗余組織切除,胃部檢查、結腸切除術。腸腔鏡的使用原理就是一個微型機器人探頭以半自主的方式進入到腸腔管道進行內(nèi)部操作。這種技術不但能進行腸壁的檢查,而且還能進行活體組織檢查。據(jù)報道:在前列腺癌的治療過程中,腹腔鏡與機器人輔助技術相結合進行前列腺切開手術。以腸腔鏡為基礎工具進行前列腺疾病的治療,是其前列腺手術的一個技術革新。 AESOP 系統(tǒng)是一個通過語音識別系統(tǒng)進行位置控制的設備,它能有效的控制腸腔鏡在手術過程中位置。通過人在操 縱臺上實施操作,加以機器人輔助技術使得手術作業(yè)環(huán)境更加寬敞,并為人類對外科手術的認識打開了新的天地。至今,已經(jīng)有 500 名前列腺患者在 AESOP 系統(tǒng)的輔助下成功進行手術。 整形外科 機器人技術在整形外科手術中得到廣泛使用,典型的有 ROBOTRACCK系統(tǒng)、 GRIGOS系統(tǒng)以及 ROBODOC 系統(tǒng)。 ROBODOC 系統(tǒng)通過計算機圖像技術收集病變圖像,對手術進行預測。從體內(nèi)手術的角度,機械手運用高速轉頭,在股骨的手術中從外到里打個小孔,以便于植入股骨移植片?,F(xiàn)有的機器人技術在整形手術中應用,包括:膝關節(jié)整形手 術、臀部整形手術、臀部整形手術的修復、臀部斷裂組織的修復以及脊柱整形手術中螺旋狀殘片組織的植入。機器人技術在整形手術中得到了很好的發(fā)揮,有超過 900 個成功手術案例是 ROBODOC 的杰作, ROBOTRACK 系統(tǒng)也有超過 200 的成功案例。 微創(chuàng)外科手術 機器人技術在改善微創(chuàng)外科手術的質(zhì)量上有著巨大的潛力。機器人輔助設備通過按比例縮減人工操作時的力和力矩進行微創(chuàng)外科手術,是得人操作機器人手臂進行手術且簡單自如。這種技術為新的外科手術技術開辟了新的發(fā)展道路,并對現(xiàn)有的外科手術技術起了推波助瀾的作用。 RAMS 系統(tǒng)可以按比例縮減外科醫(yī)生手部運動的參數(shù)并能消除手部本身的生理顫抖,結果是單純的人工操作進行手術遠不如由操縱系統(tǒng)進行手術工具的精確定位所達到的效果。而另一種應用于微創(chuàng)外科手術的系統(tǒng)是基于利用運動感知反饋原理。配備重定位系統(tǒng)的 6 自由度機械手在手術中的精度可達到高于 2 微米,這個系統(tǒng)通過末端執(zhí)行器的反饋信息而進行力和力矩的調(diào)節(jié),而外科醫(yī)生通過綜合操縱臺對手術的各個操作進行監(jiān)控。據(jù)報道:在各種微創(chuàng)外科手術應用領域,其他模式的機器人系統(tǒng)也得到了應用,而且工作過程平穩(wěn),收效甚佳。 放射外科手術 CYBERKNIFE 機器人系統(tǒng)可以通過線性加速裝置進行 6 自由度的精確定位。運用圖像技術輔助放射外科手術,把人平放在治療臺上,由旋轉的放射儀對其進行掃描檢查治療,這一切都是人通過系統(tǒng)輔助實現(xiàn)自動化。據(jù)報道:機器人位置控制系統(tǒng)通過對由呼吸運動而使腦部腫瘤位置的隨機變化進行分析,然后給予補償,這樣提高了 CYBERKNIFE 在手術過程中精確度和相對安全程度。 7. 結論 隨著經(jīng)濟全球化的進程,新興技術大量涌現(xiàn)出來,但總的來看全球范圍內(nèi)各種技術領域都存在著優(yōu)勢和弊端。這些問題不僅僅只存在于健康醫(yī)療領域,普遍存在于各行各業(yè),而醫(yī)療領域 人們已經(jīng)受益非淺,但也提出了精確手術的新要求。盡管醫(yī)療服務的根本目的就是在于使病人更加健康,但由于經(jīng)濟因素的制約,使得醫(yī)療服務的管理問題上無法正常運作,不但沒有把基本的要求做好,甚至違背了醫(yī)療服務的預期目的。所以這里我們要記住一點就是:病人所要的是得到最好的醫(yī)療方法,而不是僅僅是可能是最好的方法這種不確定的說法。 現(xiàn)在的外科醫(yī)生急切希望了解各種有效外科新技術的詳細內(nèi)容,因其內(nèi)容能開闊他們的視野,還為他們的外科手術技巧和知識領域是個有效的補充。我們還必須付出更多的努力來解決有關軟件的兼容,圖像的配準,軟件策劃 系統(tǒng)以及各種有效輔助系統(tǒng)的應用問題。理想情況下就是把所有的技術匯總到一起組成一個綜合系統(tǒng),通過這個系統(tǒng)把病人體內(nèi)的具體情況反饋,并把信息發(fā)送到這些有效的工具(如顯微鏡,立體定向機器人系統(tǒng),輔助設備,放射檢測儀等),而通過控制使這些設備對病人進行手術操作。 即使這種技術能成功的應用與外科領域,機器人輔助系統(tǒng)也將不會完全取代和制約外科醫(yī)生;它們使得外科手術有了重大的改觀,機器人系統(tǒng)使得各種有效的輔助設備得到綜合的應用,使得在手術環(huán)境中各種儀器和諧統(tǒng)一的配合對病人實施手術操作,這一切對于病人的手術后效果都是大大有 利的。 附件 2:外文原文: Intraoperative Robotics for the Practice of Surgery: A Surgeon39。s Perspective Alim Louis Benabid and Wieslaw Nowinski INTRODUCTION Since its inception, neurosurgery has continually distinguished itself as the most innovative field among surgical specialties, possibly secondary to the inherently innovative nature of the an system it serves. Driven by changes in patient needs, technological advances, and significant progress in our understanding of the neurosciences, neurosurgery has maintained an everchanging face to the extent that, at times, even those within the field find it difficult to recognize. As with rapid change in any aspect of life, a wide array of attitudes are elicited. Denial of progress, and tenacity toward that which is familiar, is certainly the safest, easiest response and, rhinencephalically speaking, may be the most physiological attitude manifested. Arising from the temporal lobe, disbelief and disorientation are also frequently encountered responses to change. These attitudes, however, are often overe through the acquisition of knowledge and experience. The frontal lobes are responsible for balancing inhibition with disinhibition. They serve as the source of curiosity housing the motor cortex necessary to engage in exploratory behavior, the planning areas to evaluate riskbearing trials, and the sanctuary for plex decision making. Because of the frontal lobes, we move forward down a path toward invention, trial, and ultimately, final design. The history of surgical tools follows a similar path and is far from being perfected. The introduction of novel tools into the operating room through the form of puter informatics, online radiology review, and intraoperative imaging has revolutionized both the design and the ambience of the operating room. This, however, is only the beginning. Progress is more than the simple acquisition of vast amounts of highly sophisticated equipment and the teams of specialists required to operate it. The entire concept has to be rethought to truly achieve a higher level of structure. The overwhelming amount of information now available to the neurosurgeon must be seamlessly integrated and coupled with intraoperative machinery capable of exchanging information in a fashion that assists neurosurgeons and their staff in delivering their skills faster, safer, and more accurately than that attainable by human cognition alone. It is conceivable that such a system might foresee and anize