神奇的“達(dá)芬奇”手術(shù)機(jī)器人

陳飛

隨著科技的高速發(fā)展，高科技產(chǎn)物越來越貼近我們的生活。機(jī)器人是大家再熟悉不過的高科技產(chǎn)品了，如今，科學(xué)家已經(jīng)發(fā)明了許多各種功能的機(jī)器人。在這里不得不特別提到“達(dá)芬奇機(jī)器人”，這款機(jī)器人的技術(shù)源于擁有官方背景的美國斯坦福研究院（SRI）。在20世紀(jì)80年代末的時(shí)候，一群科學(xué)家在斯坦福研究院開始了外科手術(shù)機(jī)器人的研發(fā)，初衷是要研制出適合戰(zhàn)地手術(shù)的機(jī)器人。

直覺外科公司從SRI獲得了遠(yuǎn)程手術(shù)機(jī)器人的技術(shù)授權(quán)后，在1996年4月組建了一支工程師團(tuán)隊(duì)。1997年，公司將測試改造的新系統(tǒng)命名為“Lenny”，隨著這一手術(shù)系統(tǒng)更新得越來越先進(jìn)，先后出現(xiàn)了“Leonardo”（達(dá)芬奇名字）和“Mona”（靈感來自蒙娜麗莎）兩代更新版本，最終推出的核心產(chǎn)品命名為“Da Vinci”手術(shù)系統(tǒng)。它是一個(gè)外科手術(shù)系統(tǒng)，準(zhǔn)確地說是一種高級機(jī)器人平臺(tái)，其設(shè)計(jì)理念是通過使用微創(chuàng)的方法，實(shí)施復(fù)雜的外科手術(shù)。

達(dá)芬奇機(jī)器人并不是我們一貫認(rèn)為的具備人形以及人工智能深度學(xué)習(xí)功能的智能機(jī)器人，而是一種高級機(jī)器人平臺(tái)。從醫(yī)學(xué)角度講，就是高級的腹腔鏡系統(tǒng)。達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人主要由3個(gè)部分組成：外科醫(yī)生控制臺(tái)、床旁機(jī)械臂系統(tǒng)、成像系統(tǒng)。

18世紀(jì)80年代，醫(yī)學(xué)先驅(qū)Billroth成功打開了病人的腹腔，完成了人類歷史上首例腹部外科手術(shù)，這種傳統(tǒng)的開腹（開胸）手術(shù)被稱為第一代外科手術(shù)，并沿用至今。到20世紀(jì)80年代，以腹腔鏡技術(shù)為標(biāo)志的微創(chuàng)手術(shù)取得了突破性的進(jìn)展，這一技術(shù)在許多外科領(lǐng)域取代了傳統(tǒng)手術(shù)，被稱為第二代外科手術(shù)。進(jìn)入21世紀(jì)，隨著以da Vinci為代表的手術(shù)機(jī)器人的開發(fā)并迅速投入臨床應(yīng)用，其全新的理念和技術(shù)優(yōu)勢被認(rèn)為是外科發(fā)展史上的又一次革命，也預(yù)示著第三代外科手術(shù)時(shí)代的到來。

一項(xiàng)技術(shù)的革新，向來是與質(zhì)疑并存的，達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)也不例外，有人擔(dān)憂手術(shù)中是否會(huì)出差錯(cuò)。

事實(shí)證明，這點(diǎn)擔(dān)憂是多余的。達(dá)芬奇機(jī)器人能提供寬闊的視野，具備準(zhǔn)確、靈活的控制能力，能夠清楚地呈現(xiàn)組織、器官的解剖構(gòu)造和神經(jīng)血管束的走行。精細(xì)的分離有利于淋巴結(jié)的清掃，準(zhǔn)確的縫合可確保吻合的高質(zhì)量，更能保證實(shí)施者手眼的協(xié)調(diào)。高分辨率的立體腔鏡提供放大10～15倍的高清三維圖像，降低錯(cuò)誤的發(fā)生率。機(jī)器人的機(jī)械臂可完全模仿人類手腕，特殊設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)模式保證了醫(yī)生手部動(dòng)作與機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)一致，并濾除了手部的抖動(dòng)，具有人手無法比擬的穩(wěn)定性和精確度。另外，機(jī)器手的活動(dòng)范圍遠(yuǎn)大于人手，在狹窄解剖區(qū)域可360度自如運(yùn)動(dòng)，比人手更靈活。這樣，它既可保證手術(shù)的安全性，又可提升手術(shù)的精準(zhǔn)性。

對醫(yī)生而言，達(dá)芬奇機(jī)器人并不止步于解放醫(yī)生的雙手。當(dāng)遇到某些特殊的病況時(shí)，達(dá)芬奇機(jī)器人甚至勝于人手，比如傳統(tǒng)腹腔鏡手術(shù)最困難的是縫合和打結(jié)，而這對達(dá)芬奇機(jī)器人而言，就連之前不會(huì)做腹腔鏡手術(shù)的醫(yī)生毫不費(fèi)勁。同時(shí)，達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人還能降低術(shù)者的工作強(qiáng)度，為術(shù)者減少疲勞感，使術(shù)者精力更集中，使手術(shù)更完美。

對患者而言，達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)的優(yōu)勢也非常明顯。它可使術(shù)后的并發(fā)癥、損傷和失血明顯減少，使患者恢復(fù)更快，手術(shù)效果及美觀性也明顯提高。對于某些高齡患者及高?；颊邅碚f，通過達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)可規(guī)避開放手術(shù)帶來的創(chuàng)傷。

從技術(shù)上講，達(dá)芬奇機(jī)器人的控制臺(tái)通常與病人保持一定距離，可以允許醫(yī)生進(jìn)行遠(yuǎn)程外科手術(shù)。2001年，Marescaux博士和IRCAD團(tuán)隊(duì)采用先進(jìn)的異步傳輸模式（ATM）和宙斯遙控操縱器（Zeus telemanipulator），結(jié)合高速光纖連接，在美國紐約成功操縱法國斯特拉斯堡的一臺(tái)手術(shù)，這是第一臺(tái)跨越大西洋的遠(yuǎn)程手術(shù)，被認(rèn)為是全球遠(yuǎn)程外科手術(shù)的里程碑。