達芬奇手術機器人

1、達芬奇手術機器人Da Vinci,北京地壇醫(yī)院 黃容海,人or機器？,達芬奇手術機器人的系統(tǒng),達芬奇機器人手術系統(tǒng)是Intuitive Surgical研發(fā)的，其設計的理念是通過使用微創(chuàng)的方法，實施復雜的外科手術。達芬奇系統(tǒng)是世界上僅有的、可以正式在腹腔手術中使用的機器人手術系統(tǒng)，也是目前最復雜和最昂貴的外科手術系統(tǒng)之一。,達芬奇機器人的組成,,外科醫(yī)生控制臺,床旁機械臂系統(tǒng),成像系統(tǒng),外科醫(yī)生控制臺,外科醫(yī)生控制臺是達芬奇機器人

2、系統(tǒng)的控制中心術者坐在消毒區(qū)域以外，通過控制手柄來控制手術器械和立體腔鏡。仿真機械臂完成各種操作，完成手術。同時可通過聲控、手控機械臂、雙腳控制配合電切、電凝、超聲刀等相關操作。,成像系統(tǒng),成像系統(tǒng)(Video Cart)內(nèi)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(shù)；能為主刀醫(yī)生帶來患者體腔內(nèi)三維立體高清影像；,床旁機械臂系統(tǒng),床旁機械臂系統(tǒng)(Patient Cart)是外科手術機器人的操作部件，由術者完成動

3、作助手醫(yī)生負責更換器械和內(nèi)窺鏡，協(xié)助主刀醫(yī)生完成手術。為了確?；颊甙踩?，助手醫(yī)生比主刀醫(yī)生對于床旁機械臂系統(tǒng)的運動具有更高優(yōu)先控制權,工作流程,達芬奇外科手術系統(tǒng)將外科醫(yī)生的動作翻譯并傳遞給機械手臂，機械臂根據(jù)指令進行手術成像系統(tǒng)將手術場景進行反饋由此通過外科醫(yī)生的手腕、手和手指的運動來控制主刀的機器手臂，這和典型的開放式手術是一樣的。,手術實景,機械手臂的主要驅(qū)動,達芬奇手術系統(tǒng)集成了高端運動控制技術，這樣機器手臂的每個動作都

4、能像熟練的外科醫(yī)生一樣順暢、準確---即便在很慢的計算速度下。每個達芬奇HD系統(tǒng)包含有30多個由馬克森精密電機公司生產(chǎn)的電機。這些電機是每個機械手臂的心臟。 馬克森電動機為達芬奇系統(tǒng)提供輸入和輸出，是其主要驅(qū)動。通過一系列反饋控制，電機和編碼器接收了來自醫(yī)生的輸入信號，在經(jīng)過主控制臺電路進行實時翻譯后，將輸出信號傳送給機器手臂中的電機。機械手隨之通過主控制臺電路將力反向施加至外科醫(yī)生的手中。 馬克森電機的定子采用

5、的是稀土磁鐵，其定子采用的是無鐵設計，這樣即便在低速運行的情況下也不會有磁性齒槽存在。 為區(qū)分它們的雙重角色，將外科醫(yī)生的床旁推車所用的電機作為主控電機，機械手臂電機所用電機作為從屬電機。從屬電機的精度和主控電機的精度相同，并且還需要能在外科醫(yī)生助手移動末端執(zhí)行器就位時后向驅(qū)動。手術器械頂部的電機具有低遲滯性。 Intuitive公司的工程師們在達芬奇系統(tǒng)中使用了30多個電機。有RE25電機，有些帶有編碼器反

6、饋，有些電機沒帶編碼器反饋;配置有GP13系列減速器和13毫米磁性編碼器的RE 13 mm電機;以及帶第三方編碼器的RE 35系列電機。 馬克森電動機是達芬奇系統(tǒng)核心性能特性試驗的關鍵，這些核心性能特性測試包括摩擦、間隙和兼容情況，以及一系列傳感器反饋監(jiān)測。,機械手臂的自由度,機械手可以模擬人手各種操作，動作的自由度高達7度，包括臂關節(jié)上下，前后自由運動與仿真手腕的左右旋轉(zhuǎn)，開合，末端關節(jié)彎曲共7種動作，可作沿垂直軸360

7、°和水平軸270°旋轉(zhuǎn)，且每個關節(jié)活動度大于90°。尤其在進行深部操作時，機械手動作靈活，體積小巧，與開放手術的人手操作相比具有顯著優(yōu)勢。,機械手臂特點,由于達芬奇機器人的機械手擁有7個自由度，具有人手無法企及的精確性。“達芬奇”還可以過濾人手的抖動，使得手術可以更精細。此外，機器人手術還具有移動縮減功能的特點，也就是說醫(yī)生在操縱這一裝置的過程中，移動操作桿5毫米，在患者體內(nèi)的機械末端僅移動1毫米，這樣

8、就大大提高了手術的精確性和安全性。,手術器械,,,仿真接攜手配置了各種類型的手術器械，可滿足抓持，鉗夾，縫合等各項操作要求。手術器械近百種，8毫米左右大小,機械“肉腕”,模擬人手的活動方式“手”僅僅8-15mm由于達芬奇機器人的機械手擁有7個自由度，具有人手無法企及的精確性。,應用,目前達芬奇手術機器人的應用范圍為心外科、尿外科、普通外科、肝膽外科、婦產(chǎn)科、胸外科等。在諸多科室中他都表現(xiàn)出優(yōu)越的性能，未來達芬奇手術機器人會更多地普及

9、到各個科室，完成各種手術。,優(yōu) 勢,1.在腔鏡手術基礎上更加發(fā)揮腔鏡的優(yōu)勢，去除使用腔鏡的劣勢； 2.加入計算機的技術可提高手術的操控性、精確性和穩(wěn)定性；3.向術者提供了高清晰度三維圖像并將手術野放大了10—20倍； 4.創(chuàng)新的腕部可自由活動的鏡下手術器械可使鏡下手術器械完全重現(xiàn)人手動作從而達到手眼協(xié)調(diào)； 5.系統(tǒng)設計可排除主刀醫(yī)生可能的手的顫抖對手術所造成的不利影響；6.與開放手術的視覺一致使操作者手眼協(xié)調(diào)從而加快了醫(yī)

10、生學習進程；7.為患者帶來更理想的手術結(jié)果，減少圍手術期后遺癥以及并發(fā)癥的發(fā)生； 8.創(chuàng)傷小、恢復快而使可接受手術的患者年齡范圍擴大并使某些危重病人接受手術成為可能；,,,自身仍存在著一定的缺陷 觸覺反饋體系的缺失；手術機器人的器械臂固定以后，其操作范圍受限；整套設備的體積過于龐大，安裝、調(diào)試比較復雜；系統(tǒng)的技術復雜；系統(tǒng)的學習曲線較長；對術者的手術技巧提出較高的要求；手術前的準備及手術中更換器械等操作耗時較長等。

11、  使用成本昂貴 ①購置費用高，②二是手術成本高；③三是維修費用高；,,劣 勢,達芬奇機器人手術的護理,北京地壇醫(yī)院 黃容海,,手術室的護理病房的護理,Da Vinci S系統(tǒng)的護理管理,人員培訓：取得Da Vinci S系統(tǒng)國際認證的操作資格證書設備的管理 手術護理團隊的培訓和管理,手術室的護理,術前準備： 患者入手術間前,完成機器人系統(tǒng)的準備工作。系統(tǒng)擺位與連接機械臂復位、套無菌

12、保護罩校準腔鏡集合患者體位的擺放術中配合器械護士的臺上配合 巡回護士的臺下配合術后處理：關閉系統(tǒng)及歸位器械及腔鏡的清洗與消毒,病房護理配合,首先：達芬奇機器人手術是一個 腹腔鏡手術、腹腔鏡手術、腹腔鏡手術！其次：達芬奇機器人手術手術野較常規(guī)手術范圍廣另外：達芬奇機器人手術，因為通常用于高難度手術，所以手術時間較長，對術后肺部感染、褥瘡、泌尿系感染等的護理強度加大,一般性的護理