微创机器人详解其是什么、为何用、在哪用、需多少投入、如何操作与维护等核心问题

微创机器人是什么？具体指哪些系统？

微创机器人通常指的是由微创机器人（上海）股份有限公司自主研发和生产的一系列用于辅助外科手术的机器人系统。它不是单一产品，而是涵盖不同手术专科需求的平台。目前，其核心产品主要包括：

• 图迈^™ (Toumai^™) 四臂腔镜手术机器人：

  这是一款用于普通外科、泌尿外科、妇科、胸外科等多种微创腔镜手术的机器人系统。它由外科医生控制台、患者手术平台（机械臂系统）和三维高清影像系统组成。

  • 外科医生控制台：医生在此处坐下，通过操纵杆（主手）和脚踏板来远程控制机械臂。控制台提供三维高清视野。
  • 患者手术平台：环绕患者布置，通常包含多个机械臂（图迈为四臂设计，三只器械臂，一只内窥镜臂），通过患者体表的微小切口伸入体内进行操作。
  • 三维高清影像系统：提供清晰、放大的手术区域三维图像，帮助医生判断深度和解剖结构。

  图迈系统的特点在于其多关节灵活性高的腔镜器械，能够模拟人手腕的复杂动作，实现更精细的操作。

• 鸿鹄^™ (Honghu^™) 骨科手术机器人：

  这是一款专注于骨科关节置换手术（目前主要应用于全膝关节置换）的机器人系统。它通过辅助外科医生进行手术规划和执行，提高手术的精准度。

  • 术前规划工作站：基于患者的影像数据（如CT扫描）进行个性化的三维手术规划，确定截骨量、假体型号和位置等。
  • 机械臂系统：根据术前规划，在术中提供精确的定位和导引，辅助医生完成骨骼的截骨、清理和假体安放等关键步骤。
  • 导航与追踪系统：实时监测患者肢体、手术器械和机械臂的位置，确保手术按规划执行。

  鸿鹄系统的核心在于其高精度导航与执行能力，旨在标准化手术流程，减少人为误差，提高假体植入的准确性。

总而言之，微创机器人指的是微创机器人公司推出的、针对不同手术领域的智能化辅助系统，代表了其在该领域的技术产品线。

为什么要选择使用微创机器人进行手术？具体优势有哪些？

选择使用微创机器人，特别是像图迈和鸿鹄这样的系统，通常是基于其相较于传统手术或甚至其他辅助手段所能提供的特定优势：

• 对于图迈（腔镜手术机器人）：
  • 提高手术的精细度和灵活性：图迈的机械臂和关节器械具有人手腕无法比拟的灵活度（通常有更多活动自由度），可以在狭小空间内进行旋转、抓取、缝合等复杂操作，动作幅度可以按比例缩小，过滤人手颤抖。
  • 提供更清晰、稳定的三维视野：三维高清影像系统为主刀医生提供了身临其境的感觉，有利于准确判断解剖层次和深度，减少误伤。影像稳定，不易受操作者疲劳影响。
  • 改善外科医生工作状态：医生坐在符合人体工程学的控制台前操作，可以减轻长时间站立和弯腰带来的疲劳，有助于医生保持更好的状态完成复杂冗长的手术。
  • 潜在减少患者创伤与恢复时间：微创切口、更精准的操作通常意味着患者出血更少、术后疼痛减轻、恢复时间缩短，住院天数减少。
• 对于鸿鹄（骨科手术机器人）：
  • 实现高精度的骨骼截骨与定位：根据术前个体化规划，机器人系统可以引导或辅助医生以亚毫米级的精度进行骨骼截骨，这对于确保假体的正确位置和角度至关重要。
  • 标准化手术流程：机器人辅助系统有助于遵循既定的、最优的手术步骤和规划，减少术者之间的差异，提高手术的可重复性和稳定性。
  • 术中实时验证与调整：一些系统具备术中导航和验证功能，可以实时评估手术进展是否符合规划，并允许在必要时进行微调。
  • 潜在改善关节功能与假体寿命：精准的假体植入有助于恢复正常的力线和运动轨迹，可能提高术后关节功能，并延长假体的使用寿命。

总的来说，选择微创机器人是为了追求手术的更精准、更微创、更稳定，最终希望为患者带来更好的治疗效果和更快的康复，同时也为外科医生提供更强大、更符合人体工程学的工具。

微创机器人主要在哪些医院和科室使用？用于哪些具体手术？

微创机器人系统，特别是图迈和鸿鹄，目前主要在具备一定实力和条件的大型综合医院或专科医院中得到应用。它们通常部署在以下科室：

• 图迈腔镜手术机器人：
  • 泌尿外科：是图迈最早也是最广泛应用的领域之一，常用于根治性前列腺切除术、部分肾切除术、膀胱癌根治术、肾盂成形术等复杂手术。
  • 普通外科：应用于胃癌根治术、结直肠癌根治术、胆囊切除术、疝修补术等。
  • 妇科：用于子宫全切术、子宫肌瘤剔除术、卵巢囊肿剥除术、盆腔淋巴结清扫术等。
  • 胸外科：用于肺叶切除术、纵隔肿瘤切除术等。
  • 其他：部分医院也在探索应用于肝胆外科、小儿外科等领域。

  使用图迈的医院通常是教学医院、区域医疗中心或在该领域有较高声誉的医院。

• 鸿鹄骨科手术机器人：
  • 骨科：专注于关节外科，目前主要用于全膝关节置换术（TKA）。随着技术的发展和注册证的扩展，未来可能应用于全髋关节置换等其他关节手术。

  使用鸿鹄的医院通常是骨科实力突出、年手术量较大、愿意引入先进技术的医院。

需要注意的是，虽然这些机器人系统功能强大，但并非适用于所有微创手术或所有患者。手术方式的选择仍然需要由经验丰富的外科医生根据患者具体情况、病情复杂程度以及医院设备条件等综合判断。

随着技术的普及和医疗政策的支持，微创机器人系统的应用范围和覆盖医院数量正在逐步增加。

购置和使用微创机器人需要多少投入？包括哪些方面？

购置和持续使用微创机器人系统是一项巨大的系统性投入，不仅仅是购买设备本身的费用。其成本构成主要包括以下几个方面，并且具体金额会因型号、配置、销售区域以及谈判情况而有很大差异：

1. 设备购置费用：
   • 这是最主要的初始投入，包括外科医生控制台、患者手术平台（机械臂系统）、影像系统及配套硬件。
   • 腔镜手术机器人（如图迈）和骨科手术机器人（如图鸿鹄）的系统价格通常都非常昂贵，远超传统腔镜设备。这是一个百万美元级别的投资（具体金额无法公开给出精确数字，但通常在数千万元人民币级别）。
2. 耗材费用：
   • 机器人手术中使用的专用器械（如手术剪、抓钳、持针器、双极电凝等）是耗材。这些器械通常有使用寿命限制（例如，可使用10次），到期后必须更换。
   • 每次手术都需要使用一套或多套新的专用耗材，这构成了单次手术的重要成本。
   • 其他一次性或有限次使用的配件。
3. 维护和保养费用：
   • 机器人系统是高精度设备，需要定期的专业维护、校准和检查，以确保其正常运行和安全性。
   • 通常需要与厂家签订年度维护合同，这笔费用相当可观，是持续性的支出。
   • 维修意外故障也可能产生高昂费用。
4. 人员培训费用：
   • 外科医生、手术室护士、麻醉师以及设备技术人员都需要接受系统的专业培训才能安全有效地使用机器人系统。
   • 培训可能包括模拟器操作、动物实验、观摩手术以及在厂家指导下的临床实践。这需要时间和资金投入。
5. 基础设施改造费用：
   • 安装机器人系统可能需要对手术室进行改造，包括空间布局调整、电力供应增强、网络布线、以及可能的地板加固等，以适应设备体积和重量。
6. 运营和管理成本：
   • 包括设备的折旧、保险费用、以及协调手术时间表、耗材库存管理等运营相关的隐性成本。

因此，购置微创机器人是一项涉及多方面、金额巨大的投入，医院需要进行充分的经济评估和战略规划。

微创机器人是如何操作与工作的？外科医生扮演什么角色？

微创机器人系统的工作模式是主从控制（Master-Slave Control），即外科医生通过操作主端设备来控制从端设备（机械臂）在患者体内进行操作。具体过程如下：

1. 系统准备：
   • 手术前，团队会根据手术类型和患者情况，将机器人系统安置在手术室中。患者手术平台被放置在手术台旁，机械臂被定位在规划好的微小切口上方。
   • 图迈系统需要在患者体表制作约8-12毫米的切口，插入套管，然后将机械臂上的器械通过套管伸入体内。鸿鹄系统则可能涉及定位标记物的放置。
   • 连接影像系统，确保视野清晰。
2. 外科医生操作（主端）：
   • 主刀医生坐在远离手术台的外科医生控制台前。
   • 医生将头部置于视野窗口，获得手术区域的三维高清影像。
   • 医生通过操纵台上的主手（类似手柄）来控制患者手术平台上机械臂末端的关节器械的移动和操作。医生的手腕、手指动作被感应并实时传输。
   • 脚踏板用于控制摄像头移动、能量器械激活等辅助功能。
3. 机械臂执行（从端）：
   • 医生在控制台的主手操作信号被传输到计算机系统，经过处理后，再转化为电信号发送给患者手术平台上的机械臂。
   • 机械臂根据接收到的指令，精确地复制医生手的动作，但可以按比例缩小（例如，医生手移动5厘米，器械头可能只移动1厘米），从而实现更精细的动作。
   • 机械臂末端的关节器械具有高度的灵活性，可以在体内完成夹、剪、缝合、打结等复杂动作，其旋转角度往往超越人手。
   • 影像臂负责稳定地呈现手术视野，并可由医生通过控制台或助手进行调整。
4. 系统辅助功能：
   • 系统内置算法会过滤掉医生手的轻微生理性震颤（去抖动），使操作更加稳定。
   • 提供放大的视野，医生可以看到传统手术中肉眼难以辨别的精细结构。
   • 鸿鹄骨科机器人则是在医生控制下，机械臂辅助或执行术前规划好的截骨或定位步骤，并提供实时的导航信息。

在这个过程中，外科医生始终是手术的主导者和决策者。机器人系统是医生手中的“高级工具”，增强了医生的操作能力和视野，但并不能自主进行手术。医生需要全程监控手术进展，根据实际情况做出判断和调整。手术室的其他成员（如助手医生、器械护士、巡回护士、麻醉师）仍然扮演着各自的关键角色，与机器人系统协同工作，确保手术顺利安全进行。

如何获取和维护微创机器人系统？

获取和维护微创机器人系统是一个相对标准化的流程，涉及与微创机器人公司及其代理商的紧密合作。

1. 获取（购置）流程：
   • 需求评估与咨询：医院或科室首先会评估是否需要机器人系统，需要哪种类型的系统（腔镜或骨科），并与微创机器人公司的销售代表进行详细咨询，了解产品特点、适用范围、技术参数和初步报价。
   • 现场考察与演示：通常会安排医院团队（包括外科医生、管理者、技术人员）前往已安装系统的医院进行实地考察，或在厂家基地观看系统演示，甚至进行模拟器操作体验。
   • 商务谈判与合同签订：双方就系统配置、价格、付款方式、安装周期、培训计划、维护合同等进行详细谈判，最终签订采购合同。
   • 手术室准备与改造：在设备运抵前，医院需要按照厂家提供的要求，对手术室进行必要的空间、电力、网络等改造。
   • 设备运输、安装与调试：厂家会将系统运输到医院，由专业工程师团队负责设备的现场安装、连接、校准和功能测试，确保系统正常运行。
   • 初步验收：医院对手术室改造和机器人系统安装进行初步验收。
2. 培训流程：
   • 在设备安装完成后，微创机器人公司会提供全面的培训计划。
   • 医生培训：包括系统原理、模拟器操作、观看示范手术、在指导下的动物或模型操作、以及在资深机器人外科医生带教下的临床实践（通常需要完成一定数量的手术才能获得独立操作资格）。
   • 护理人员培训：包括系统组件识别、手术室布局、器械准备与更换、术中协作流程、无菌操作等。
   • 技术人员培训：包括系统的日常开关机、故障排除、基本维护、耗材管理等。
   • 培训通常是一个持续的过程，包括初次培训、进阶培训以及新成员的补充培训。
3. 维护流程：
   • 日常维护：由经过培训的医院技术人员或手术室护理人员负责，包括设备清洁、外观检查、通电检查等。
   • 定期预防性维护：这是由微创机器人公司的专业工程师按照约定的周期（如每季度或每半年）进行的。包括系统全面检查、性能测试、软件更新、关键部件润滑或更换等，以确保系统处于最佳工作状态，预防潜在故障。这通常包含在维护合同内。
   • 故障报修与紧急维修：当系统出现故障时，医院通过服务热线报修，厂家的技术支持团队会提供远程或现场的故障诊断和维修服务。高端医疗设备的维修通常需要原厂配件和专业工程师。
   • 备件管理：厂家或代理商需要确保关键备件的供应，以快速响应维修需求，减少设备停机时间。

购置和维护微创机器人系统是一个长期合作过程，医院需要与厂家建立良好的沟通和协作机制，以确保设备的高效使用和患者的安全。