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能进行外科手术的机器人“外科医生”;机器人走上手术台替代医生做复杂的开颅手术
http://www.100md.com 2004年1月26日 科技之光
     在20世纪90年代,外科医生可以将核磁共振成像,CT扫描以及超声波仪器与外科手术机器人,计算机工作站及成像系统联成一体,进行一些精确度要求极高的外科手术。外科手术机器人最先被用于股骨头转换手术。医生做股骨头转换手术并不困难,然而人手操作的精度有其局限性。为使植入部分与股骨衔接得非常紧密,手术时要用粘固粉,这就带来一个弊端,粘固粉时间一长便会脱落,使许多患者每隔10~15年就得重新手术。如果用计算机控制的机器人来做这种手术,机器人可使接合处达到天衣无缝,不用粘固粉也能让患者的大腿骨异常坚固,使病人免去了再次手术之苦。

    能进行手术的机器人并不局限于骨外科。英国一家医疗机器人公司,90年代中期在研制世界上第一个脑外科手术机器人。这种机器人的精度要求高,误差不能超过1毫米,可对脑外科手术的一些禁区进行手术。例如,患者在靠近视神经的部位长了一个肿瘤,术中手术刀稍一滑动就会损伤视神经,导致患者失明。机器人却能利用“智能”软件,提出切入肿瘤的最佳路线,使周围的健康组织损伤最小。外科医生用计算机操纵机器人钻孔和切除脑部异常组织,在手术中如果遇到一根意外的血管,这个机器人就会自动停止手术,等待医生下达新的指令。机器人还能告诉外科医生是否切入了肿瘤。 外科手术机器人已引起了世界各国科学家的广泛兴趣,纷纷进行开发研制。目前,美国西北大学正在开发通过向眼内血管注入溶栓药物来治疗失明的微型机器人;英国推出的腹腔微型机器人,可通过肚脐进入人体,利用摄像机帮医生检查内脏,也可做胆囊切除和阑尾切除等手术。
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    在意大利米兰的一家医院,医生向机器人发出指令后,医用机器人将一个针刺入一个全身麻醉的病人体内,完美地完成了前列腺活组织提取手术。通过超声波图像可以看到进行活组织提取的针,通过计算机将坐标数据传送给机器人。在一名外科专家的指挥之下,这个针可以准确地切割,想切哪就切哪,而用人的手作同样的手术就不可能这么准确,也不可能切得这么快。这个医用机器人的名字叫“米开郎琪罗”。科学家们预计说,医用外科机器人最终将取代人在手术中的主刀地位。因为机器人在手术上的准确性,可靠性和精确性方面大大超过外科医生。

    真正进入临床试验的外科机器人已发展到了投入正式使用的地步。能做前列腺,耳部和截骨手术的机器人已经设计出来,不久还将出现能进行神经外科手术的机器人。

    瑞士洛桑大学在世界上首次使用机器人进行了成功的脑部手术。接受局部麻醉的患者头部被固定在一个钢框内,病人躺在计算机X线断层照相装置里,接受透视。X线断层画面出现在荧光屏上,医生可以看到病人的头颅内部并为操纵机器人的计算机输入有关手术的数据。电脑能辩认病,并计算出通往病灶的途径。医生一发出开始的指令,机器人就切开皮肤,在头盖骨上钻孔,刺穿脑膜,插进一根2毫米粗的导管,微型仪器从导管中伸入,从长在脑子里的囊肿中抽出液体。机器人做手术十分精确。一个神经外科大夫可以达到误差约2毫米的精确度,而这个机器人的精确度则为0.5毫米。这个机器人还会做别的许多动作,例如切除脑瘤,用放射性光束杀死脑中的癌细胞,以及用一导管破坏帕金森病患者间脑中的有病细胞,从而制止病人颤抖。

    (图一)应用彩色三维图像透视人体,可在手术之前检查患者体内的病灶,从而为外科机器人作手术制定严密的手术方案和手术路径,确保机器人手术成功

    (图二)科学家们预计外科机器人在不久的将来会取代人在手术中的主刀地位, http://www.100md.com