手术机器人发展历史、构成及分类介绍

最佳答案 匿名用户编辑于2023/09/06 11:25

手术操作的发展距今已有 200 年历史,整体经历了从传统开放手术、微创手术 向机器人辅助手术演变的阶段。

1.手术机器人发展历史

手术机器人是医学工程技术的集大成者,集临床医学、生物力学、机械学、计算 机科学、微电子学等诸多学科为一体,通过清晰的成像系统和灵活的机械臂,协助医 生实施复杂、精确的外科手术,完成术中定位、切断、穿刺、止血、缝合等操作,属 于 III 类医疗器械。 1985 年洛杉矶医院的医生利用工业机械臂 Puma560 完成了神经外科脑部活检 手术,被认为是机器人辅助外科手术的开端。2000 年直觉外科的达芬奇手术系统获 CE、FDA 批准上市,为全球医疗机器人行业的一个转折点。

随后,手术机器人领域 迎来发展新高潮。目前直觉外科已在全球腹腔镜市场形成行业垄断地位,海外巨头美 敦力、强生等纷纷布局手术机器人领域。 国产品牌已进入产品获证密集期,有望进入快速商业化阶段。中国在手术机器人 领域的探索始于 20 世纪 90 年代初,研发和制造进度滞后美国 10 余年。近年来实现 快速发展,2021 共有 6 款产品获批,2022 年共有 15 款手术机器人获批 NMPA,有 望克服国外技术垄断,实现高端医疗设备国产化。

2.手术机器人构成

手术机器人由信息接收系统、中枢处理系统和操作执行系统三大部分组成。外科 手术医生通过控制台远程控制连接在机械臂上的手术器械完成加压、切割、凝血、解 剖、缝合及操控组织等手术步骤。 1)信息接收系统:通过智能感知图像、力、空间等,分别形成视觉、触觉、位 置觉等,形成 3D 影像平台为医生提供具有沉浸感且清晰细致的解剖组织结构图像。 2)中枢处理系统:根据医生经验数据和算法规则,将指令转换为动作的中转站。 3)操作执行系统:指机械臂接收来自中枢处理系统的指令后,能够代替人手实 现抓持、钳夹、缝合等各项手术操作,主刀医生无需与病人进行直接操作,比人手的 活动自由度更广且造成创口更小。

3. 手术机器人分类

按照临床应用领域可将手术机器人分为腹腔镜手术机器人、骨科手术机器人、经 皮穿刺手术机器人、泛血管手术机器人、经自然腔道手术机器人和其他(如神经外科) 手术机器人共 6 大类。从产品和技术发展成熟度看,腹腔镜手术机器人和骨科机器 人相对更为成熟,市场渗透率较高,而其它领域相对空白,仍有很大的发展空间。