世界上的机器人有很多，然而能让人叹为观止的却不多。其实在医疗界，早就有位机器人以心灵手巧而闻名，它可以在小玻璃瓶内给葡萄做手术、缝合葡萄的“皮肤”，它就是达芬奇手术机器人。
达芬奇手术机器人的前世今生
上世纪90年代末期，美国直觉外科（Intuitive Surgical）公司成功地将最先进的太空遥控机器手臂技术转化为临床应用，研制医疗手术机器人，命名为达芬奇手术机器人（da Vinci® Surgical System）。由于该操作系统使外科手术的精度和技术超越了人类双手的能力，从而拓宽了传统微创手术的应用。
据说，手术机器人“达芬奇”是以500年前意大利艺术家达·芬奇在图纸上画的机器人雏形为原型设计的用于医学手术的机器人，并以“达芬奇”的名字命名。
其实，达芬奇手术机器人更正式的名称是“内窥镜手术器械控制系统”，目前已成为全球最成功及应用最广泛的手术机器人，广泛适用于医疗领域。
达芬奇手术机器人的工作方式及特点
达芬奇手术机器人主要由3个部分组成：1、外科医生控制台；2、床旁机械臂系统；3、成像系统。实施手术时主刀医师不与病人直接接触，通过三维视觉系统和动作定标系统操作控制，由机械臂以及手术器械模拟完成医生的技术动作和手术操作。
外科医生控制台：主刀医生坐在控制台中，位于手术室无菌区之外，使用双手（通过操作两个主控制器）及脚（通过脚踏板）来控制器械和一个三维高清内窥镜。正如在立体目镜中看到的那样，手术器械尖端与外科医生的双手同步运动。
床旁机械臂系统：床旁机械臂系统（Patient Cart）是外科手术机器人的操作部件，其主要功能是为器械臂和摄像臂提供支撑。助手医生在无菌区内的床旁机械臂系统边工作，负责更换器械和内窥镜，协助主刀医生完成手术。为了确保患者安全，助手医生比主刀医生对于床旁机械臂系统的运动具有更高优先控制权。
其中机械臂系统又由镜头臂和3个操作臂构成。比如在常规肺癌手术仅需要镜头臂、1号臂和2号臂三个臂即可完成相关操作。
其中镜头臂的主要功能是完成整个手术的视野控制，可提供真实的全景三维、高分辨率、10~15倍放大的高清立体图像；1号臂由术者右手抓持控制，主要操作电钩，进行组织的分离、切割、止血，操作超声刀进行组织和血管的切割，Cardiere进行组织的牵拉暴露，针持进行组织的缝合等；2臂由术者的左手抓持控制，主要行组织牵拉、并可使用双极电凝进行组织切割、止血等。
成像系统：成像系统（Video Cart）内装有外科手术机器人的核心处理器以及图象处理设备，在手术过程中位于无菌区外，可由巡回护士操作，并可放置各类辅助手术设备。外科手术机器人的内窥镜为高分辨率三维（3D）镜头，对手术视野具有10倍以上的放大倍数，能为主刀医生带来患者体腔内三维立体高清影像，使主刀医生较普通腹腔镜手术更能把握操作距离，更能辨认解剖结构，提升了手术精确度。
通过这套系统可以操作何种程度的动作呢？我们再来看几幅示范图：
达芬奇手术机器人在进行拉高拼装
达芬奇手术机器人在制作小雪人玩偶
达芬奇手术机器人可以叠出硬币大小的飞机
达芬奇手术机器人的优势
1．呈现患者体腔内3D高清影像。保证了解剖、游离等基本动作的精确性，使分离更彻底、更安全。
“操作时术者坐在椅子上，直接看目镜。达芬奇机器人的3D显示效果非常逼真，立体感和层次感非常好，能够获得准确的空间距离。
2．突破了人手局限，机器人有7个可旋转540°的手术器械，在人手不能触及的狭小空间也能精准操作，具有人手无法比拟的稳定性和精确度。
“操作体验很舒服。坐着做手术，而且手臂有支撑，完全免去了腹腔镜手术的疲劳。机械臂足够灵活，如同人手一般，13个关节，可以完成各种复杂的动作。”
3．系统具有振动消除系统和动作定标系统，可保证机械臂在狭小的手术视野内进行精确的操作。
4．达芬奇机器人手术切口小、创口仅为几个在1厘米左右戳孔，创伤小、出血少、恢复快，大大缩短术后住院时间。
右下肺手术打孔示意图
达芬奇手术机器人适应范围
目前，达芬奇机器人主要应用于泌尿外科、心胸外科，妇科，腹部外科等相关手术，原因在于这些地方的病症不是牵涉到敏感神经，就是隐藏很深需要高精度的操作，具体病种如下：
•胃肠外科：胃癌，结直肠癌等常见良恶性肿瘤
•泌尿外科：
（1）泌尿男生殖系肿瘤的治疗：如前列腺、肾、膀胱、肾上腺、睾丸及阴茎的良恶性肿瘤相关手术治疗。
（2）泌尿外科整形手术：如肾盂输尿管交界处狭窄成形术及输尿管膀胱再植术等。
（3）泌尿结石的治疗：如肾盂或输尿管个切口取石术等。
•妇科：宫颈癌、子宫内膜癌等妇科恶性肿瘤，子宫肌瘤与其它子宫、附件的良性肿瘤
•胸外科：肺癌、自发性气胸肺大疱、纵隔肿瘤、食管癌等
•小儿外科：肾盂输尿管接口狭窄（肾盂积水）、重复肾、膀胱输尿管反流等
•甲状腺外科：轻中度甲亢，甲状腺瘤，早中期甲状腺癌轻中度甲亢、甲状腺瘤、早中期甲状腺癌等
•肝胆胰腺外科：肝胆肿瘤、结石、胰十二指肠肿瘤等
以前列腺为例，患处位于尿道和膀胱接口处，部位很深，传统的开放手术需要很大的切口，但机器人手术只需开几个1cm左右的小孔，出血量也更少。事实上，在美国有超过90%的前列腺癌根治切除术都是由机器人辅助完成。
也是因此，达芬奇机器人外科手术系统被认为是外科第三代微创手术的代表，是外科手术未来发展的方向。
在中国的近邻日本，就有一家著名的机器人心脏手术医院——渡边国际医院。该院拥有目前全球最高的机器人心脏手术成功率，高达99.5%以上，远超美国水准。
特别是在使用达芬奇机器人进行冠脉搭桥手术方面，渡边院长堪称日本心脏手术第一人。一个搭桥手术，只需要2小时，3天即可出院。
关于心脏搭桥术，感兴趣的朋友可以查看之前的文章：关于心脏搭桥手术你了解多少？如此高难度的手术，只有通过达芬奇手术机器人来操作，才可以做到更准确更安全，对患者的伤害也可降低到最小！
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