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交　流　园　地

２０１０　　ＮＯ．２４

CHINA FOREIGN MEDICAL TREATMENT

人工智能-达芬奇机器人在医学中的应用

卫宝华

（第三军医大学学员旅4队 重庆 400030）

【摘要】通过对达芬奇机器人的结构及特点的介绍,展示最新的临床应用实践,对机器人技术在医学领域的作用及前景作出判断。【关键词】达芬奇机器人 微创 外科手术【中图分类号】R-05【文献标识码】A【文章编号】1674-0742(2010)08(c)-0189-02

21世纪是信息科技的时代,同时也是生命科学的时代。自从1956年Dartmouth学会上提出“人工智能”一词后,众多研究者纷纷投入其中,迅速发展了一系列重要的理论及科研成果。美国麻省理工学院的温斯顿教授是这样定义它的“人工智能就是研究:如何使计算机去做过去只有人才能做的智能工作。”在医学领域,它的出现使得某些连资深专家都难以胜任的手术变得精准而简单,这是计算机科技与生命科学碰撞出的火花,任何人都不曾想象机器人进入医学领域后是如此神气,它叫做达芬奇机器人。1 达芬奇机器人的系统结构及特点

它身高1.8m,拥有“三头四臂”,身价超过2000万。所谓三头四臂,是指它拥有3个操作平台及4只机器手臂。具体来讲,它主要由3个平台组成:即手术医师操作的主控台,4只操作臂和手术器械组成的移动平台,三维成像视频影像平台。3个看似独立的平台在为病人实施手术时虽然各有分工、各司其职,却相辅相成、紧密关联。在工作时,主控台靠墙,是手术医师的操作平台,手术医师通过视频影像的观察作出判断,再操纵主控台发出命令;移动平台在病人身边,伸出的4只操作臂会在病人的身体中实施手术,按医生的指令行事;摄像平台是一个高大的视频车,它负责将手术视野放大、成像,在手术室内的多

个屏幕上做“现场直播”[1]。

简单地说,达芬奇机器人就是通过现代化的各种技术手段,包括计算机技术、视频显微技术、远程通讯技术及现代医学技术等,将看似复杂的手术在精准的操作下顺利的完成。虽然它的4条机械手臂很庞大,却可将患者体内绿豆大小的胆结石精确地取出。

达芬奇机器人作为先进科技的代表,具有许多明显的优势。1.1 微创手术

达芬奇机器人的出现结束了开放性手术的时代,它的最小创口只需要1cm,目前所使用的第二代机器人系统已经配备了5mm的操作器械以利于小儿外科方面的手术。目前研制的新一代的机械臂将进一步减小,并且具有更高的灵活度和舒适度[2]。微创手术的出现给病人带来了许多福音,患者术后疼痛减轻、恢复快、住院时间短,输血概率降低。另外由于病人体内完全由器械操作,使得术后感染的风险几乎降到零,这也受到很多患者的青睐。1.2 安全稳定

理性的达芬奇机器人会根据操纵者的命令分毫不差的执行工作,相对于医生的手来说,机器人借助计算机系统能将生理震颤减小

到最低,使得在进行血管复杂、空间狭小的手术时,机器人的机械手会精准的到达操纵者所要去的地方,并且角度灵活,优势明显。1.3 清晰精确

借助高清摄像头和三维影像成像系统,在多个摄像机的视野中,操纵者可以更清新的看到手术部位的具体情况,以此做出明确的判断,提高了手术的成功率和精细程度。2 达芬奇机器人在临床中的应用

从1985年名叫“美洲狮560”的机器人用于提高神经外科活检的精确度开始,到2000年FDA首先批准达芬奇机器人用于临床手术,短短的15年间机器人为我们的疾病治疗带来了新的途径。达芬奇机器人在临床的应用越来越广泛,很多科室都陆续借助到机器人帮助,为广大患者带来了福音,下面就从几个方面介绍近几年来机器人技术在临床中的应用与实践。2.1达芬奇机器人在心脏外科中的应用

达芬奇机器人最初是为心脏外科而设计的,目的是尽可能减小手术对心脏的创伤和危险。目前国内的达芬奇机器人数量并不多,解放军301医院首先在我国开展了机器人手术的先河,为我国及国际医学机器人的发展做出突出贡献。2007年301医院成功实施国内首例机器人不开胸心脏手术;2008年301医院完成世界首例“全机器人微创不开胸下室间隔缺损修补手术”,国内首家微创机器人心脏外科中心在301医院正式挂牌成立;2010年随着香港威尔士亲王医院心脏外科团队到301医院学习机器人技术,我国首家“机器人心脏外科培训中心”在301医院成立,这也标志着我国的医学机器人技术在亚洲已处于一流,在国际上也位于领先地位。

对于心脏病患者来说,传统的手术需要断开胸骨进行,机器人主刀微创心脏手术最大的好处,就在于避免了开胸带来的痛苦以及感染,而且,患者没有了常规手术切口瘢痕。术后疼痛轻微,在监护室的时间由原来的2～3d缩短到1d,患者第1天就可以下床活动,出血量、住院时间、术后恢复等指标明显优于常规心脏开胸手术。机器人心脏医生最擅长的是各种先天性心脏病、瓣膜病、房颤、冠心病、心包疾病、纵膈肿瘤等疾病的外科治疗。至今为止,已有上百位心脏病人接受过高科技机器人的治疗,几乎所有人都顺利恢复,没有并发症的发生。2.2 达芬奇机器人在泌尿外科中的应用[3]

由于泌尿器官相对独立,并且血管与神经众多,情形与心脏较为相似。近几年在泌尿外科医生的努力钻研下,以前列腺癌根治术为基

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