孟保文,曲 岳,陳 臻
達(dá)芬奇手術(shù)機器人也稱內(nèi)窺鏡手術(shù)器械控制系統(tǒng),是一種高級醫(yī)學(xué)內(nèi)窺鏡影像獲取、三維圖像分析及遠(yuǎn)程遙控器械的控制平臺,它能夠通過微創(chuàng)的方法完成復(fù)雜的外科手術(shù)。實施手術(shù)時外科醫(yī)生通過觀察監(jiān)視器來操作控制系統(tǒng),醫(yī)生的動作通過計算機傳遞給手術(shù)臺邊的機械手,機械手的前端安裝了各種微創(chuàng)手術(shù)器械模擬外科醫(yī)生的技術(shù)動作,僅通過數(shù)個鑰匙孔樣操作通道就可進(jìn)行手術(shù)的精細(xì)操作[1-2]。
達(dá)芬奇手術(shù)機器人主要由控制臺、高清晰內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)、全自動多關(guān)節(jié)機械臂系統(tǒng)3個部分組成[3]。該系統(tǒng)融合了機械、電子、計算機等多學(xué)科的先進(jìn)技術(shù),整機設(shè)計精密、操作要求嚴(yán)格,現(xiàn)將實際工作中遇到的一些常見故障總結(jié)分析如下,以供大家參考。
按下開機按鈕后,醫(yī)生控制臺有啟動聲音,約2 s后設(shè)備跳閘,內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)與機械臂系統(tǒng)無法啟動,從醫(yī)生操作臺的3D視野內(nèi)觀察屏幕無輸出。
視頻車和手術(shù)車受醫(yī)生控制臺控制,醫(yī)生控制臺未啟動時其他部分也不能啟動,根據(jù)經(jīng)驗,懷疑醫(yī)生控制臺的電源部分存在故障。檢查輔助電源,無輸入輸出電壓。檢查主電源模塊,無電壓輸出。斷開負(fù)載,為電源模塊單獨接上220 VAC電源,約2 s后跳閘,可確認(rèn)故障出在電源模塊。拆開主電源模塊進(jìn)行測量,發(fā)現(xiàn)內(nèi)部整流電路短路,導(dǎo)致系統(tǒng)通電后迅速斷電保護(hù)。更換主電源后,系統(tǒng)正常啟動,故障排除。
醫(yī)生控制臺的左眼視頻丟失。
切換內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)顯示器到右眼視頻,觀察到右眼視頻正常,確認(rèn)左眼視頻通路有問題。再將視頻車顯示器輸入改為左眼相機控制單元SDI信號輸入,顯示器無顯示,確認(rèn)左眼視頻在進(jìn)入digitizer之前已經(jīng)失效。交換左右相機控制單元的供電電源,切換顯示器左右眼信號輸入,發(fā)現(xiàn)左眼正常,右眼視頻丟失。據(jù)此可判斷左眼相機控制單元供電電源損壞。更換該電源后,機器工作正常。
系統(tǒng)開機時報錯23013,鏡頭臂指示燈顯示紅色,按故障消除鍵無法消除。
查閱錯誤代碼,故障指示為鏡頭臂剎車過松。關(guān)閉機器,輕輕旋轉(zhuǎn)鏡頭臂,感到非常輕松,初步判斷剎車片間隙過大導(dǎo)致機器報警,以防止手術(shù)過程中鏡頭臂無法鎖緊,出現(xiàn)意外情況。輕輕用手勻速旋轉(zhuǎn)鏡頭臂,嘗試通過反復(fù)活動來調(diào)節(jié)剎車片間隙,使其能夠恢復(fù)原位。反復(fù)旋轉(zhuǎn)鏡頭臂15圈后,明顯感覺到轉(zhuǎn)動變得困難,可以確認(rèn)剎車片間隙變小,剎車抱緊。重新開機,故障報警消失,系統(tǒng)工作正常。
系統(tǒng)開機時報錯22003,無法使用。
查閱錯誤代碼,故障提示為鏡頭臂的大臂故障。大臂每個關(guān)節(jié)與2個編碼器對照,當(dāng)這2個編碼器讀出數(shù)據(jù)差值超出范圍時系統(tǒng)會報錯,繼而禁止使用設(shè)備。因僅為一個活動關(guān)節(jié)位置報警,故排除機械臂控制系統(tǒng)故障,判斷故障極有可能是由位置編碼器本身造成的。更換報錯編碼器,重新匹配、校準(zhǔn),使用測試軟件確認(rèn)編碼器的對比差值在范圍內(nèi)。重新開機,系統(tǒng)工作正常,故障排除。
機械臂臺車把手轉(zhuǎn)動時,機器底部發(fā)出“咔咔”的噪聲,機械臂臺車方向不受控制。
與值班護(hù)士確認(rèn),機器被推動過,之前設(shè)備正常。打開機械臂臺車的下蓋板,去除把手護(hù)蓋。檢測轉(zhuǎn)動把手,工作正常。檢查把手下連桿,工作正常。拆下手術(shù)車電池、電源部分,發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)動齒扇損壞,把手轉(zhuǎn)動時,齒條不能隨之轉(zhuǎn)動。更換整個把手總成后,系統(tǒng)工作正常,故障排除。
手術(shù)過程中醫(yī)生感覺右手臂操作不順暢,有黏澀感,并且右手經(jīng)常出現(xiàn)手柄不受控翻轉(zhuǎn)的情況。
系統(tǒng)報錯23003、23008,提示右手臂故障。檢查醫(yī)生控制手臂內(nèi)的各傳感器狀況,內(nèi)部傳感器都在測試范圍內(nèi),故排除傳感器故障。在系統(tǒng)中設(shè)置與其他機械臂交換,重新開機操作,醫(yī)生仍感覺該手臂操作不順暢,于是重新校準(zhǔn)該控制手臂,醫(yī)生感覺情況好轉(zhuǎn),但不及左手臂靈活,因此,可排除醫(yī)生操作臺控制系統(tǒng)的原因,判斷故障由該機械臂自身造成。因該機械臂在院內(nèi)無法維修,在得到廠家技術(shù)支持后,更換該機械臂,開機校準(zhǔn)后,故障排除。
[1]戚仕濤,湯黎明.達(dá)芬奇手術(shù)機器人系統(tǒng)及其臨床應(yīng)用[J].現(xiàn)代儀器, 2011,17(2):8-11.
[2]杜志江.達(dá)芬奇手術(shù)機器人系統(tǒng)技術(shù)分析[J].機器人技術(shù)與應(yīng)用,2011,24(4):14-16.
[3]王翰博,孫鵬,趙勇.達(dá)芬奇機器人手術(shù)系統(tǒng)的構(gòu)成及特點[J].山東醫(yī)藥,2009,49(39):110-111.