神奇的“达芬奇”手术机器人

陈飞

随着科技的高速发展，高科技产物越来越贴近我们的生活。机器人是大家再熟悉不过的高科技产品了，如今，科学家已经发明了许多各种功能的机器人。在这里不得不特别提到“达芬奇机器人”，这款机器人的技术源于拥有官方背景的美国斯坦福研究院（SRI）。在20世纪80年代末的时候，一群科学家在斯坦福研究院开始了外科手术机器人的研发，初衷是要研制出适合战地手术的机器人。

直觉外科公司从SRI获得了远程手术机器人的技术授权后，在1996年4月组建了一支工程师团队。1997年，公司将测试改造的新系统命名为“Lenny”，随着这一手术系统更新得越来越先进，先后出现了“Leonardo”（达芬奇名字）和“Mona”（灵感来自蒙娜丽莎）两代更新版本，最终推出的核心产品命名为“Da Vinci”手术系统。它是一个外科手术系统，准确地说是一种高级机器人平台，其设计理念是通过使用微创的方法，实施复杂的外科手术。

达芬奇机器人并不是我们一贯认为的具备人形以及人工智能深度学习功能的智能机器人，而是一种高级机器人平台。从医学角度讲，就是高级的腹腔镜系统。达芬奇手术机器人主要由3个部分组成：外科医生控制台、床旁机械臂系统、成像系统。

18世纪80年代，医学先驱Billroth成功打开了病人的腹腔，完成了人类历史上首例腹部外科手术，这种传统的开腹（开胸）手术被称为第一代外科手术，并沿用至今。到20世纪80年代，以腹腔镜技术为标志的微创手术取得了突破性的进展，这一技术在许多外科领域取代了传统手术，被称为第二代外科手术。进入21世纪，随着以da Vinci为代表的手术机器人的开发并迅速投入临床应用，其全新的理念和技术优势被认为是外科发展史上的又一次革命，也预示着第三代外科手术时代的到来。

一项技术的革新，向来是与质疑并存的，达芬奇机器人手术也不例外，有人担忧手术中是否会出差错。

事实证明，这点担忧是多余的。达芬奇机器人能提供宽阔的视野，具备准确、灵活的控制能力，能够清楚地呈现组织、器官的解剖构造和神经血管束的走行。精细的分离有利于淋巴结的清扫，准确的缝合可确保吻合的高质量，更能保证实施者手眼的协调。高分辨率的立体腔镜提供放大10～15倍的高清三维图像，降低错误的发生率。机器人的机械臂可完全模仿人类手腕，特殊设计的运动模式保证了医生手部动作与机械臂运动一致，并滤除了手部的抖动，具有人手无法比拟的稳定性和精确度。另外，机器手的活动范围远大于人手，在狭窄解剖区域可360度自如运动，比人手更灵活。这样，它既可保证手术的安全性，又可提升手术的精准性。

對医生而言，达芬奇机器人并不止步于解放医生的双手。当遇到某些特殊的病况时，达芬奇机器人甚至胜于人手，比如传统腹腔镜手术最困难的是缝合和打结，而这对达芬奇机器人而言，就连之前不会做腹腔镜手术的医生毫不费劲。同时，达芬奇手术机器人还能降低术者的工作强度，为术者减少疲劳感，使术者精力更集中，使手术更完美。

对患者而言，达芬奇机器人手术的优势也非常明显。它可使术后的并发症、损伤和失血明显减少，使患者恢复更快，手术效果及美观性也明显提高。对于某些高龄患者及高危患者来说，通过达芬奇机器人手术可规避开放手术带来的创伤。

从技术上讲，达芬奇机器人的控制台通常与病人保持一定距离，可以允许医生进行远程外科手术。2001年，Marescaux博士和IRCAD团队采用先进的异步传输模式（ATM）和宙斯遥控操纵器（Zeus telemanipulator），结合高速光纤连接，在美国纽约成功操纵法国斯特拉斯堡的一台手术，这是第一台跨越大西洋的远程手术，被认为是全球远程外科手术的里程碑。