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光学导航引导的手术机器人系统设计
目的 设计一种将机器人技术和光学导航手术技术有机结合的光学导航引导的手术机器人系统,解决目前骨科手术中存在的问题.方法 通过原理分析、系统设计和制造,设计光学导航引导的手术机器人系统,还设计了精度试验工装,进行精度试验对系统精度性能进行验证,进行临床试验验证系统的临床安全性和有效性.结果 光学导航引导的手术机器人系统定位误差小于1.0 mm,临床试验验证机器人辅助脊柱椎弓根钉手术的导针置入偏差明显小于常规的徒手方法 .结论 光学导航引导的手术机器人系统具备"手-眼"协同能力,实现骨科手术中手术路径的精确定位.
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王满宜教授:骨科发展亟需大数据支撑
CMP:主教授您好,您牵头研究的骨科机器人项目,完成了国内领先的第一例骨科遥控手术.如今,您在这个领域又有什么新进展?王满宜教授:我们马上就要拿到第二个项目了.当年的第一例是做胫骨髓内针手术的,后来研制出股骨颈骨折固定机器人,并且第一个拿到许可证.整个周期就用了8年的时间.我们做过遥控手术机器人,是科技部863项目.这个遥控手术的意义不在实用性有多大,而是在技术首创性.
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达芬奇手术机器人系统的技术应用与管理建议
机器人手术系统与传统手术相比,具有拓展手术人员的操作能力、改善视野空间等技术上的优势,但在临床应用中也存在不足.本文通过论述达芬奇手术机器人系统的技术优势及临床应用的局限性,为我国管理与使用该类设备提出可参考性建议.
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如何看待高新技术的引进和应用——从卫生部达芬奇手术机器人系统技术评估会引发的联想
日前,本人有幸应邀参加了卫生部规财司、科教司委托卫生部医药卫生科技发展研究中心于2008年11月21日在北京召开的达芬奇外科手术机器人系统综合技术评估研讨会.会议在承办单位--医科院信息所事先提供的背景资料基础上,与会专家对我国已经开始引进的这一大型高新技术医疗装置分别发言,并提出了客观而中肯的评估意见和看法.会议的情况已有专文讲述,笔者仅将会后的一些联想发表于此.与读者共享.
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机器人辅助与传统透视辅助脊柱椎弓根螺钉内固定的临床对比研究
目的 介绍一种新型辅助椎弓根螺钉内固定的手术机器人系统(天玑机器人系统);比较天玑机器人系统辅助置钉与传统透视引导徒手置钉2种手术方式的临床效果及安全性和精确性.方法 于2016年2月至6月间以随机对照研究的方式纳入40例接受椎弓根螺钉内固定术的患者,随机分为机器人辅助组(23例)和传统透视引导组(17例).分别记录两组患者手术时间及术后并发症情况,收集患者术后CT图像,使用Gertzbein-Robbins标准对椎弓根螺钉位置进行评估,对两组患者椎弓根螺钉的置钉精度进行比较.采用SPSS 20.0统计软件包对数据进行分析.结果 患者年龄为(54.0±11.9)岁.其中男17例,女23例.植入椎弓根螺钉共190枚.两组患者在性别及年龄分布方面差异无统计学意义.两组患者手术过程均顺利,术后3d内无任何医源性神经或血管损伤发生.机器人辅助组与传统透视引导组手术时间分另为(138.9±46.6) min、(118.2±40.6) min,P=0.557,差异无统计学意义.螺钉植入精度:机器人辅助组Gertzbein-Robbins分类为A类99枚、B类3枚,螺钉植入的人点误差为(1.70±0.83)mm,止点误差为(1.84±1.04) mm,整体误差为(1.77±0.78)mm;传统透视引导组Gertzbein-Robbins分类为A类81枚、B类6枚、C类1枚,螺钉植入入点误差为(3.73±2.28) mm,止点误差为(4.11±2.31)mm,整体误差为(3.92±1.80)mm.比较两组间螺钉植入的入点误差、止点误差和整体误差,差异均有统计学意义(P ＜0.001).机器人辅助组置钉精度优于传统透视引导组.结论 手术机器人系统在不增加手术时间和并发症的前提下,显著提高了椎弓根螺钉内固定术的精确度和安全性,在临床应用方面具有巨大潜能.
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机器人手术教学在普通外科住院医师规范化培训中的应用
目的：为了提高普通外科住院医师规范化培训中的临床教学效果。方法我们将基于机器人手术的教学模式有针对性地初步应用到普外科临床教学中，将107名规范化培训的住院医师分两组：传统方法手术教学组(51人)和手术机器人教学组(56人)。将两组相关教学效果用SPSS软件统计对比分析。结果发现该教学模式在普通外科住院医师规范化培训的中具有其独特的优势，能使培训的住院医师更仔细观察腹部的解剖，普外科疾病特征和手术操作的细节，提升他们的学习腹部手术的兴趣，优化临床教学效果。结论运用该教学模式可提升普通外科的住院医师规范化培训的临床教学的实际效果。
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骨科手术机器人专利分析
该研究介绍了骨科手术机器人的全球/中国专利申请情况,从申请趋势、生命周期、首次申请国家/地区、技术分支分布等方面对该领域的专利申请进行了数据统计和技术分析,从整体上反映技术发展的历程和未来发展方向,揭示了当前骨科手术机器人领域国内外行业发展态势和前景,促使我国积极探索适应未来骨科机器人要求的新技术,占领未来骨科机器人发展的制高点.
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一种腹腔镜辅助持镜手术机器人的研发设计
腹腔镜手术是为常见的微创外科手术,近些年来,以其创伤小、恢复快、安全可靠等临床优点而普遍地应用于各类外科手术中.与传统腹腔镜手术相比,腹腔镜辅助持镜手术机器人可以用于替代持镜医生的工作,能够去除图像抖动,为主刀医生提供清晰稳定的图像,并减小医生的工作强度,提高手术效率,降低手术风险.
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装备｜
近日，英国伦敦大学国王学院宣布，其参与研发的软体机器人可协助医生实施微创手术。与现有外科手术机器人相比，这款软体机器人具备更高的伸缩能力，更容易在人体中移动。现有外科手术机器人多是基于刚性零部件组装而成，伸缩弯曲能力非常有限。该校与英国邓迪大学的研究人员研发的新型软体机器人外形如章鱼触须，其部件由硅氧树脂材料制作。机器人配备了相关驱动装置，具有很高的柔韧性，能轻松地从小创口进入人体，并绕过人体内脆弱的器官抵达患处。这款机器人配备了摄像头，能为医生提供人体内清晰的画面，帮助医生更精确、高效地完成外科手术。机器人还能配备夹子、手术刀等外科手术工具，从而可直接为患者实施手术。这技术未来还可以应用到更多领域，比如水下管道检修和救援。
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南京大学医学院附属鼓楼医院
南京鼓楼医院，又名南京大学医学院附属鼓楼医院，创建于1892年，是一所集医疗、教学、科研为一体的综合性大型三级甲等医院，也是全国早的西医院之一。
医院现有核定床位3000张，科室设置齐全，技术力量雄厚，部分专科及技术享誉海内外。现有临床科室32个，医技科室、研究所、实验室32个。其中国家重点学科1个，国家临床重点专科8个，省重点实验室、省临床医学中心、省医学重点学科、省级临床重点专科35个，省级质控中心5个，省专科、专病诊疗中心8个。脊柱畸形矫治、生物人工肝与肝脏移植、围产期诊疗与生殖助孕、消化系统疾病的内镜诊疗和介入、风湿性疾病诊疗、代谢性疾病诊疗、亲体肾移植、肿瘤个体化诊疗、心脏大血管疾病诊疗、三维适形调强放疗等技术处于国内领先水平。医院拥有一大批具有国际先进水平的医疗设备，如PET-CT、ECT、ELEKTA双光子直线加速器和宝石能谱CT、3.0T磁共振、超声内镜系统、重症监护系统、PACS影像存储系统和符合国际标准的净化杂交手术室等，并通过答辩成为江苏省唯一获得达芬奇手术机器人和TOMO放射治疗系统两项甲类配置证的地方医院，为临床及时诊断、疾病治疗提供了硬件保障。 -
基于数据包络分析的股骨颈手术机器人导航系统临床有效性分析
目的 利用数据包络分析法(data envelopment analysis,DEA)对已开发的机器人导航系统在股骨颈空心钉内固定手术中的临床有效性进行评估,为定量评估机器人导航系统的临床效率提供支持.方法 该机器人导航系统利用双平面定位算法,根据两张术中透视图像计算手术路径的空间位置和方向,并应用一种新型的串并混联结构的机器人引导医生沿着计算好的手术路径完成手术操作.有机器人系统辅助和没有机器人系统辅助的临床手术被建模成决策单元(decision making units,DMU),其中应用机器人导航系统辅助的手术病例25例作为实验组,传统方式完成的25例病例作为对照组.选取C2R模型进行DEA有效性的计算,采用对偶规划模型中的效率指数V作为判断DMU是否DEA有效的标准,V=1则DEA有效,V＜1则非DEA有效.结果 机器人辅助手术的效率指数V计算结果是1,传统手术的结果是0.986 338 8.依据DEA模型定义证明有机器人辅助的手术相对高效.结论 基于DEA的评估证明此机器人导航系统确实可以提高临床手术效率.
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骶髂关节螺钉手术导航机器人系统设计及实验研究
目的 针对骶髂关节螺钉手术设计手术导航机器人系统,完成空间定位和路径导航,开展精度测试实验,检测系统定位的位置误差和角度误差.方法 本文开发手术导航机器人系统,利用基于透视视觉的双平面定位算法完成空间定位,利用串并混联结构的机器人完成路径导航.使用模型骨和尸体骨共完成模拟手术实验16例,通过术前规划与术后结果图片的重叠来评价手术导航机器人的系统精度.结果 本机器人系统终测得的位置误差为(1.91±1.15)mm,角度误差为1.88°±0.915°.结论 本文开发的手术导航机器人可提高手术精度和手术安全性,并减少术中透视的使用.系统的平均误差能够满足骶髂关节手术的要求,但误差的标准差较大,需在后续研究中通过算法和系统优化来改善.
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机器人在外科领域应用现状
机器人是机电一体化和现代生产自动化的典型代表,手术机器人则是现代远程信息技术、智能化工程技术与微创外科技术结合的精美之作.目前它在医学中得到广泛应用,并具有常规手术无法比拟的优点.本文从手术机器人的发展历史、手术机器人的优点和缺点、机器人手术的形式、医用机器人在各外科领域的广泛应用等方面进行了综述,并对机器人在医疗领域的发展提出了展望.
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核磁共振兼容手术机器人研究
核磁共振兼容机器人是图像引导手术机器人的一个重要研究方向,在微刨外科手术中得到越来越多的应用.本综述从功能和核磁共振兼容性方面详细介绍了核磁共振兼容手术机器人的研究现状,分析和对比了核磁共振兼容手术机器人研发特有的关键技术.后提出核磁共振兼容手术机器人的研究方向.
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基于体感交互的骨折复位机器人控制方法实验研究
将基于体感交互的控制方法引入骨折复位机器人,通过实验研究验证该方法的控制精度以及学习曲线,从而评估该方法的控制效果和学习的难易程度.利用Kinect采集操作者的手势以及手臂的运动状态作为控制参数,经计算机程序识别处理后生成机器人控制指令,从而控制机器人在模型骨上完成骨折复位操作.由6位操作者进行共计60次复位实验,得出复位精度和学习曲线数据.6位操作者的复位平均距离误差为(4.10 ±0.77)mm,角度误差为3.25°±1.11°.通过学习曲线分析发现,从第6次实验开始,操作所用时间显著缩短.将基于体感交互用的控制方法用于骨折复位机器人控制,不仅能够满足复位精度要求,而且操作学习时间短.该方法可为手术机器人的人机交互提供一种新的有效方法.
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经皮冠状动脉介入治疗术机器人的研究进展
自从Gruntzig开展经皮冠状动脉球囊扩张成形术以来[1]，经皮冠状动脉介入治疗（percutaneous coronary intervention，PCI）技术得到飞速发展。然而，与介入器械和影像学技术快速发展不相匹配的是，PCI术模式本身很少得到关注，仍需要术者站立在数字减影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）手术床旁，在X线照射下手动操控介入器械才能完成，这与当年Gruntzig刚刚开展心脏介入术时的模式如出一辙。而长期暴露于射线下的累积电离辐射效应和穿着铅衣导致的骨骼系统疾病，使介入医师的职业危害日益显著，因而亟待研发机器人系统来优化现有PCI术模式。现将PCI术机器人的新研究进展做一综述。
关键词： 手术机器人 经皮冠状动脉介入治疗 电离辐射 骨骼损伤 -
Da Vinci机器人系统辅助直肠癌APR手术护理配合
手术机器人作为一种新型微创系统具有安全、高效的优势，标志着这是外科发展史上的一次革命，预示着第三代外科手术时代的来临。达芬奇机器人手术系统它提供给外科医生另一个微创手术的选择，该系统拥有先进的三维立体视野，能模拟人手腕、手指的灵活动作。2000年获FDA批准为美国第一个可在手术室使用的机器人系统。目前已广泛应用于泌尿外科、心胸外科、普外科、妇产科等，该技术的应用不但改变了手术治疗模式、打破了传统的手术室护理配合模式，也给手术室护理工作带来了新视野、新角度及新技术，但国内运用Da Vinci S系统完成直肠癌APR手术的护理配合尚无相关报道。我院于2013年1月值2014年2月成功实施了6例经Da Vinci S系统完成直肠癌APR术，现将术中护理配合报道如下。
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手术机器人的研究进展
手术机器人具有三维视觉,操作臂拥有7个活动自由度,并具有振动消除系统和动作定标系统,能保证机械臂在狭小的手术空间内进行精确的操作,同时符合生物力学的控制台可减轻术者的疲劳,已在各个手术科室广泛应用并取得良好效果.但手术机器人的反馈系统欠佳,操作过程的机械故障和软件失效,以及价格昂贵等问题仍需要进一步改进.本文通过对近年来手术机器人研究的探索,了解其新进展,为下一步工作开展提供借鉴.
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手术机器人在胃肠外科的应用与评价
21世纪外科的发展方向是在治疗的同时尽量保留患者正常的生理结构和功能.始于20世纪80年代、以腹腔镜为代表的微创外科技术在取得传统手术效果的前提下,大大减少了手术的创伤、加快了术后的康复,得到广泛的应用.同时,我们也发现腹腔镜技术还存在着术野为二维平面成像、手术器械活动自由度少、完成精细等操作难度大等局限性,限制了腹腔镜技术向更复杂外科手术的拓展.
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机器人腹腔镜胆囊切除术后应激反应的变化
目的 通过对机器人腹腔镜胆囊切除术(robot-assisted laparoscopic cholecystectomy,RLC)与常规腹腔镜胆囊切除术(conventional laparoscopic cholecystectomy,CLC)的比较,探讨RLC术后患者应激反应变化的特点.方法 选择我院肝胆外科2004年4月～2005年3月收治的胆囊结石、胆囊息肉样病变52例,行RLC 23例,CLC 29例.比较2组手术前后患者皮质醇、C反应蛋白(CRP)、白介素-1(IL-1)、白介素-6(IL-6)及肿瘤坏死因子(TNF)等应激反应指标的变化.结果 2组手术均顺利完成.2组术前、术后的皮质醇、CRP、IL-1、IL-6及TNF值均无显著性差异(P＞0.05).RCL组内及CLC组内手术后CRP、IL-1、IL-6及TNF值均较手术前显著性升高(P＜0.05).结论 RLC术后的应激反应与CLC相似,具有微创手术的优点.
