世界上的機器人有很多，然而能讓人歎為觀止的卻不多。其實在醫療界，早就有位機器人以心靈手巧而聞名，它可以在小玻璃瓶內給葡萄做手術、縫合葡萄的“皮膚”，它就是達芬奇手術機器人。
達芬奇手術機器人的前世今生
上世紀90年代末期，美國直覺外科（Intuitive Surgical）公司成功地將最先進的太空遙控機器手臂技術轉化為臨床應用，研製醫療手術機器人，命名為達芬奇手術機器人（da Vinci® Surgical System）。由於該操作系統使外科手術的精度和技術超越了人類雙手的能力，從而拓寬了傳統微創手術的應用。
據說，手術機器人“達芬奇”是以500年前意大利藝術家達·芬奇在圖紙上畫的機器人雛形為原型設計的用於醫學手術的機器人，並以“達芬奇”的名字命名。
其實，達芬奇手術機器人更正式的名稱是“內窺鏡手術器械控制系統”，目前已成為全球最成功及應用最廣泛的手術機器人，廣泛適用於醫療領域。
達芬奇手術機器人的工作方式及特點
達芬奇手術機器人主要由3個部分組成：1、外科醫生控制檯；2、床旁機械臂系統；3、成像系統。實施手術時主刀醫師不與病人直接接觸，通過三維視覺系統和動作定標系統操作控制，由機械臂以及手術器械模擬完成醫生的技術動作和手術操作。
外科醫生控制檯：主刀醫生坐在控制檯中，位於手術室無菌區之外，使用雙手（通過操作兩個主控制器）及腳（通過腳踏板）來控制器械和一個三維高清內窺鏡。正如在立體目鏡中看到的那樣，手術器械尖端與外科醫生的雙手同步運動。
床旁機械臂系統：床旁機械臂系統（Patient Cart）是外科手術機器人的操作部件，其主要功能是為器械臂和攝像臂提供支撐。助手醫生在無菌區內的床旁機械臂系統邊工作，負責更換器械和內窺鏡，協助主刀醫生完成手術。為了確保患者安全，助手醫生比主刀醫生對於床旁機械臂系統的運動具有更高優先控制權。
其中機械臂系統又由鏡頭臂和3個操作臂構成。比如在常規肺癌手術僅需要鏡頭臂、1號臂和2號臂三個臂即可完成相關操作。
其中鏡頭臂的主要功能是完成整個手術的視野控制，可提供真實的全景三維、高分辨率、10~15倍放大的高清立體圖像；1號臂由術者右手抓持控制，主要操作電鉤，進行組織的分離、切割、止血，操作超聲刀進行組織和血管的切割，Cardiere進行組織的牽拉暴露，針持進行組織的縫合等；2臂由術者的左手抓持控制，主要行組織牽拉、並可使用雙極電凝進行組織切割、止血等。
成像系統：成像系統（Video Cart）內裝有外科手術機器人的核心處理器以及圖象處理設備，在手術過程中位於無菌區外，可由巡迴護士操作，並可放置各類輔助手術設備。外科手術機器人的內窺鏡為高分辨率三維（3D）鏡頭，對手術視野具有10倍以上的放大倍數，能為主刀醫生帶來患者體腔內三維立體高清影像，使主刀醫生較普通腹腔鏡手術更能把握操作距離，更能辨認解剖結構，提升了手術精確度。
通過這套系統可以操作何種程度的動作呢？我們再來看幾幅示範圖：
達芬奇手術機器人在進行拉高拼裝
達芬奇手術機器人在製作小雪人玩偶
達芬奇手術機器人可以疊出硬幣大小的飛機
達芬奇手術機器人的優勢
1．呈現患者體腔內3D高清影像。保證瞭解剖、遊離等基本動作的精確性，使分離更徹底、更安全。
“操作時術者坐在椅子上，直接看目鏡。達芬奇機器人的3D顯示效果非常逼真，立體感和層次感非常好，能夠獲得準確的空間距離。
2．突破了人手侷限，機器人有7個可旋轉540°的手術器械，在人手不能觸及的狹小空間也能精準操作，具有人手無法比擬的穩定性和精確度。
“操作體驗很舒服。坐著做手術，而且手臂有支撐，完全免去了腹腔鏡手術的疲勞。機械臂足夠靈活，如同人手一般，13個關節，可以完成各種複雜的動作。”
3．系統具有振動消除系統和動作定標系統，可保證機械臂在狹小的手術視野內進行精確的操作。
4．達芬奇機器人手術切口小、創口僅為幾個在1釐米左右戳孔，創傷小、出血少、恢復快，大大縮短術後住院時間。
右下肺手術打孔示意圖
達芬奇手術機器人適應範圍
目前，達芬奇機器人主要應用於泌尿外科、心胸外科，婦科，腹部外科等相關手術，原因在於這些地方的病症不是牽涉到敏感神經，就是隱藏很深需要高精度的操作，具體病種如下：
•胃腸外科：胃癌，結直腸癌等常見良惡性腫瘤
•泌尿外科：
（1）泌尿男生殖系腫瘤的治療：如前列腺、腎、膀胱、腎上腺、睪丸及陰莖的良惡性腫瘤相關手術治療。
（2）泌尿外科整形手術：如腎盂輸尿管交界處狹窄成形術及輸尿管膀胱再植術等。
（3）泌尿結石的治療：如腎盂或輸尿管個切口取石術等。
•婦科：宮頸癌、子宮內膜癌等婦科惡性腫瘤，子宮肌瘤與其它子宮、附件的良性腫瘤
•胸外科：肺癌、自發性氣胸肺大皰、縱隔腫瘤、食管癌等
•小兒外科：腎盂輸尿管接口狹窄（腎盂積水）、重複腎、膀胱輸尿管反流等
•甲狀腺外科：輕中度甲亢，甲狀腺瘤，早中期甲狀腺癌輕中度甲亢、甲狀腺瘤、早中期甲狀腺癌等
•肝膽胰腺外科：肝膽腫瘤、結石、胰十二指腸腫瘤等
以前列腺為例，患處位於尿道和膀胱接口處，部位很深，傳統的開放手術需要很大的切口，但機器人手術只需開幾個1cm左右的小孔，出血量也更少。事實上，在美國有超過90%的前列腺癌根治切除術都是由機器人輔助完成。
也是因此，達芬奇機器人外科手術系統被認為是外科第三代微創手術的代表，是外科手術未來發展的方向。
在中國的近鄰日本，就有一家著名的機器人心臟手術醫院——渡邊國際醫院。該院擁有目前全球最高的機器人心臟手術成功率，高達99.5%以上，遠超美國水準。
特別是在使用達芬奇機器人進行冠脈搭橋手術方面，渡邊院長堪稱日本心臟手術第一人。一個搭橋手術，只需要2小時，3天即可出院。
關於心臟搭橋術，感興趣的朋友可以查看之前的文章：關於心臟搭橋手術你瞭解多少？如此高難度的手術，只有通過達芬奇手術機器人來操作，才可以做到更準確更安全，對患者的傷害也可降低到最小！
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