机器人|2022年手术机器人研究报告( 八 )

图：2012至2019年达芬奇手术机器人在国内累计完成的手术量情况

资料来源：资产信息网千际投行中关村产业研究院
手术机器人在应用中有如下优势：

在临床手术中，在视野方面手术机器人具有很好的优势。手术机器人配备高分辨率三维镜头作为内窥镜，可以为主刀医生带来患者体腔内三维立体高清影像，可以起到放大视野的作用。
手术机器人可以实现人手无法达到的灵活度和精确度，可以自由旋转540度，同时可以在胸腔、盆腔中进行灵活操作，也可以避免不必要的人手颤动，非常适用于人手无法触及的狭小空间内进行精细手术操作。
减少医生的暴露和感染风险。利用机器人及其机械臂实施的外科手术可以避免主刀医生和患者及手术台的直接接触，而医生通常在无菌隔离区之外的空间对机器人进行控制并实施手术。

因此，这就减少了手术中影像设备的使用对医生造成的辐射危害，以及由于与患者直接接触造成的感染（如乙肝、艾滋病等）风险，防范病毒以血液和体液方式传播，进而保障医生安全。
技术发展（1）力触觉反馈
在传统外科手术中，医生可以接触组织，通过皮肤直接感知到力和触觉从而决定给组织和器官施加的力，这种触觉交互信息（包括力和触觉）使医生能够对病人的组织进行力度精确的操作。而在机器人辅助手术中，手术机器人通常要依靠传感器系统（包括视觉、触觉、温度、听觉反馈等）来感知外部环境信息，并进行后续的分析和行动，因此在使用机械臂的间接操作下，医生就同时损失了触觉反馈和力反馈。

资料来源：资产信息网千际投行
当前，普遍应用于操作类手术机器人的反馈系统多为视觉反馈系统，外科医生需要通过分析视觉信息，来实时判断器械对组织的作用力以及其他组织特征，这种对力触觉替代的感觉替代方案并没有直接力反馈那么有效，会在一定程度上影响手术的实施效率。因此，力触觉反馈系统是机器人技术研发的重点方向。
手术机器人的“力触觉反馈系统”包含力反馈系统和触觉反馈。力反馈系统是指医生操作手术臂时，通过器械末端的力传感器，感受器械所处位置及作用于组织上的力，并将其以电流的形式进行模拟和传导，之后再将力觉信息再现、并传递给医生。触觉反馈是指机械臂作用于组织时，触觉传感器能够感受到组织表面的信息（例如组织顺应性、硬度、质地、温度等），并将这些信息反馈给医生，从而使医生获得对于组织的真实感觉，并能够对异常组织做出判断及操作。
（2）单孔或自然腔道手术机器人
当前以达芬奇手术机器人为代表的手术机器人在少数实施中仍需要在病人身上开多个创口，术后恢复时间虽比普通手术短，但仍比单创口的手术创伤大。然而，单孔手术机器人可以将原来的多个操作孔减少至仅一个大约3厘米左右的切口，避免多操作臂碰撞及其复杂的术前摆位，简化手术流程，进而减少病人麻醉时间及出血量，对患者损伤小、恢复快，能够同时提高术中的安全性及缩短术后的恢复时间。此外，单孔手术机器人要比多孔机器人更加集成、也更加紧凑，对于手术室的空间要求也会降低。
图：精锋医疗手术机器人

资料来源：资产信息网千际投行精锋医疗官网
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