18新利最新登入机器人手术将如何运作

在今天的手术室里，你会发现即使是最简单的手术也需要两到三名外科医生、一名麻醉师和几名护士。大多数手术需要近12个人在房间里。和所有自动化一样，外科手术机器人最终会减少对一些人员的需求。展望未来，外科手术可能只需要一名外科医生、一名麻醉师和一到两名护士。在这个几乎空无一人的手术室里，医生坐在手术室内外的电脑控制台前，用手术机器人完成曾经需要一群人才能完成的手术。

使用电脑控制台可以从远处执行操作，开辟了思路远程手术这需要医生在离病人几英里远的地方进行精细的手术。如果医生不需要站在病人旁边进行手术，并且可以在离病人几英尺远的计算机站控制机械臂，那么下一步就可以在更远的地方进行手术。如果能够使用计算机控制台实时移动机械臂，那么加利福尼亚的医生就有可能给纽约的病人做手术。远程手术的一个主要障碍是延迟——医生移动他或她的手到对这些动作做出反应的机械臂之间的时间延迟。目前，医生必须和病人一起待在病房里，机器人系统才能对医生的手部动作做出即时反应。

减少手术室人员，允许医生远程为病人做手术，从长远来看可以降低医疗成本。新利国际网站品牌官网除了成本效益，机器人手术与传统手术相比还有其他几个优势，包括提高精度和减少对患者的创伤。例如，传统的心脏搭桥手术需要通过一个1英尺(30.48厘米)长的切口“打开”患者的胸部。18新利最新登入然而，有了达芬奇系统，在胸部开三到四个小切口就可以对心脏进行手术，每个小切口只有大约1厘米长。因为外科医生会做更小的切口，而不是沿着胸部做一个长长的切口，病人会经历更少的疼痛、创伤和出血，这意味着更快的康复。

机器人助手还可以减轻医生在长达数小时的手术中所经历的疲劳。在漫长的手术过程中，外科医生可能会筋疲力尽，结果可能会出现手部颤抖。即使是最稳定的人手也比不上手术机器人的手。工程师们为机器人手术系统编程，以补偿抖动，因此如果医生的手抖动，计算机就会忽略它，并保持机械臂稳定。

让我们来看看机器人手术的不同方法，从下一节的监督控制系统开始。

在三种机器人手术中，监督控制系统是自动化程度最高的。但这并不意味着这些机器人可以在没有人类指导的情况下进行手术。事实上，外科医生在手术前必须和病人做大量的准备工作机器人可以操作。

这是因为在进行手术时，监督控制系统遵循一套特定的指令。人类外科医生必须向机器人输入数据，然后机器人启动一系列受控动作并完成手术。没有出错的空间——如果出现问题，这些机器人无法实时做出调整。外科医生必须监视机器人的行动，并准备好在事情没有按计划进行时进行干预。

外科医生可能想要使用这种系统的原因是，它们可以非常精确，这反过来可以减少病人的创伤和更短的恢复期。这些机器人的一个常见用途是髋关节和膝关节置换术。机器人的工作是钻开现有的骨头，使植入物紧贴新关节。

因为没有两个人的身体结构完全相同，所以不可能有一个标准的程序让机器人遵循。这意味着外科医生必须地图对病人的身体进行彻底的检查，这样机器人才能以正确的方式移动。这个过程有三个步骤，叫做规划，登记而且导航[来源:布朗大学]。

在计划阶段，外科医生拍摄患者身体的图像，以确定正确的手术方法。常见的成像方法包括计算机断层摄影(CT)扫描,磁共振成像(MRI)扫描,超声，透视而且x射线扫描。在某些手术过程中，外科医生可能不得不在病人的骨头上插入别针，作为计算机的标记或导航点。一旦外科医生对病人进行了成像，他或她必须确定机器人将采取的手术路径。

外科医生必须告诉机器人正确的手术路径是什么。机器人不能自己做出这些决定。一旦外科医生给机器人编程，它就能完全按照指令行事。

下一步是注册。在这一阶段，外科医生在患者身上找到与计划阶段创建的图像相对应的点。外科医生必须精确匹配这些点，这样机器人才能正确地完成手术。

最后一个阶段是导航。这涉及到实际的手术。外科医生必须首先定位机器人和患者，使机器人的每一个动作都与编程路径中的信息相一致。18luck手机登录一旦所有人都准备好了，外科医生就启动机器人，机器人就会执行指令。

下一种机器人只能在人类外科医生的指导下行动。让我们进入下一节，了解达芬奇手术系统。

达芬奇手术系统是Intuitive Surgical公司的产品，可能是世界上最著名的机器人手术设备。它属于远程手术设备的范畴，这意味着一个人指挥机器人的运动。在某种程度上，这使得机器人一套非常昂贵的高科技工具。

2000年7月11日，美国食品和药物管理局(FDA)批准达芬奇手术系统用于腹腔镜这使它成为第一个被允许进入美国手术室的机器人系统。达·芬奇所使用的技术使外科医生比人类的视觉更接近手术部位，并且比传统手术所允许的规模更小。价值150万美元的达芬奇系统由两个主要部件组成:

在使用达芬奇做手术时，外科医生会在患者腹部开3到4个切口(取决于模型手臂的数量)——不大于铅笔的直径，这样外科医生就可以插入3到4根不锈钢棒。机械臂将杆固定在适当的位置。其中一根杆子里有两个内窥镜摄像头，可以提供立体图像，而其他杆有手术器械，能够解剖和缝合组织。与传统手术不同，医生不直接接触这些手术器械。

外科医生坐在离手术台几英尺远的控制台前，通过取景器检查由患者体内的摄像头发送的3d图像。图像显示了手术部位和安装18新利最新登入在手术杆尖端的两到三个手术器械。外科医生使用位于屏幕下方的类似操纵杆的控制器来操作手术器械。每当外科医生移动其中一个操纵杆时，计算机就会向其中一个仪器发送电子信号，仪器的移动与外科医生的手的运动同步。外科医生和机器人一起工作，可以完成完整的外科手术，而不需要大的切口。一旦手术完成，外科医生将杆子从患者体内取出并闭合切口。

最后一类机器人手术设备是共享控制系统。我们将在下一页了解更多关于这种机器人的信息。

共同控制机器人系统在手术过程中帮助外科医生，但大部分工作是由人来完成的。与其他机器人系统不同，外科医生必须自己操作手术器械。机器人系统监测外科医生的表现，并提供稳定性和支持主动约束．

主动约束是一个概念，它依赖于将患者的区域定义为四种可能性之一:安全，关闭，边界或被禁止的．外科医生将安全区域定义为手术的主要焦点。例如，在骨科手术中，安全区域可能是病人臀部的某个特定部位。安全区没有边界软组织．

在矫形外科中，封闭区域是指与软组织相邻的区域。由于骨科手术工具会对软组织造成很大的损伤，机器人限制了外科医生可以操作的区域。它通过提供来做到这一点触觉响应，也称为力反馈。当外科医生接近软组织时，机器人会将外科医生的手向后推。

当外科医生靠近软组织时，器械进入边界区域。在这一点上，机器人会提供更多的阻力，表明外科医生应该离开那个区域。如果外科医生继续向软组织切割，机器人就会锁定位置。从那以后的任何事情都是禁区。

就像我们看到的其他机器人一样，共享控制系统的机器人不会自动知道安全区域和禁区之间的区别。外科医生必须首先与患者一起完成计划、注册和导航阶段。只有将这些信息输入机器人的系统后，机器人才能提供指导18luck手机登录。

在三种机器人手术系统中，远程手术方法最受关注。达芬奇手术系统的成功引起了医生和媒体的注意。未来我们可能会看到更多共享控制和监督控制系统的例子。

虽然手术机器人比人手有一些优势，但我们距离自主机器人在没有人类互动的情况下为人类手术的那一天还有很长的路要走。但是，随着进步电脑力量和人工智能，可能在本世纪，科学家将设计出一种机器人，可以定位人体的异常，分析它们，并在没有人类指导的情况下操作纠正这些异常。

要了解更多关于机器人、医学和相关主题的知识，请查看下一页的链接。