手术机器人领域应用

机器人的手,凭什么比外科医生还稳?

医生的手再稳,也会随呼吸微微颤抖——机器人不替医生做手术,只负责把医生的手变细、变稳、变长。

9岁以上6分钟医疗 · 机器人 · 微创
图片加载中…

一间特别的手术室里,主刀医生不在手术台边,而是坐在几米外的控制台前,像操作一台“体感游戏机”:他低头看着 3D 屏幕,手指轻轻捻动——手术台上,四条机械臂正同步做出一模一样的动作,在心脏瓣膜、细小血管上穿针引线。这就是达芬奇手术机器人,全世界数千家医院的常客。

你知道吗

它为什么叫“达芬奇”?为了致敬那位五百年前的全才:达芬奇确实画过一份机械骑士的设计草图,齿轮连杆一应俱全——被认为是人类最早的机器人设计图之一。他要是穿越到今天的手术室,大概会认出这是自己手稿的后代。

机器怎样把手变稳?

传统开刀要拉开一道大口子;机器人手术只在肚子上开几个钥匙孔大的小洞,伸进细长的器械和摄像头。摄像头把视野放大十倍以上,医生看血管如看河流。可真正的绝活在控制链路里:医生手上的动作传给机械臂时,系统会先把动作缩小几倍——医生移动一厘米,器械只走两三毫米,粗活自动变成细活;更妙的是震颤过滤:人手每秒十来次的细微抖动,被系统识别后直接抹掉。

机械腕也不含糊。人手受腕骨限制,转不到底;器械尖端的机械腕能旋转五百四十度、多角度弯折,在狭窄的盆腔、胸腔里拐着弯缝合打结,比人手更灵活。要说清楚的是:机器人不会自主做手术,每一步都是医生实时操控——它更像一副高科技的外骨骼手套,把手变细、变稳、变长。

  • 微创:钥匙孔小切口,恢复快疤痕小
  • 控制台:医生的操作舱,动作从这里发出
  • 震颤过滤:手抖被系统自动抹平
  • 动作缩放:大手一动,器械微动几毫米
  • 机械腕:能转540度的器械关节,比腕骨灵活

跨越三千公里的手术刀

国产手术机器人也在快速成长,如今医生已能借助 5G 网络,操控几千公里外的机械臂完成手术——北京的操作、新疆的病床,延迟低到感觉不到。剩下的难题同样硬核:机械臂还没有“手感”,医生隔着屏幕摸不到组织的软硬深浅;工程师正在攻关力反馈技术,争取让指尖重新“长”出触觉。

动手试试

动手试一试:拿一支笔,手臂完全悬空,笔尖悬在纸面上方一厘米,尽量定住不动——观察笔尖抖动的幅度;再把手腕稳稳支在桌面上做同样的事,对比抖动大小。你刚体验了“支撑减抖”。外科医生悬腕做几小时精细手术有多难、机器人的震颤过滤有多值钱,现在你有数了。

有时治愈,常常帮助,总是安慰。——特鲁多医生墓志铭(大意)