机器人辅助经皮穿刺手术系统发展概况

介绍一种经皮穿刺手术辅助机器人系统。文中详细说明了系统的构成,各子系统的功能,可采用的类型,发展趋势,还举例说明了国际上较有代表性的几套机器人以及它们的特点和临床效果。探讨了机器人辅助经皮穿刺手术系统中具有发展前景的技术方向。

中上段胸椎骨质疏松性椎体压缩骨折在手术机器人辅助下经皮穿刺椎体成形术的临床疗效研究

目的探讨分析中上段胸椎骨质疏松性椎体压缩骨折(OVCF)在手术机器人辅助与徒手经皮穿刺椎体成形术(PVP)治疗中的临床疗效比较研究。方法选取2020年4月至2022年4月收治的35例中上段胸椎OVCF患者作为观察组(“天玑”骨科手术机器人辅助下行PVP治疗)和2019年4月至2020年4月收治的35例中上段胸椎OVCF患者作为对照组(徒手PVP治疗)。比较两组患者一般资料,手术指标(手术时间、骨水泥用量、术后住院时间),术后并发症(骨水泥渗漏、感染、血管栓塞),术前和末次随访时的疼痛视觉模拟评分(VAS)、Oswestry功能障碍指数(ODI)及椎体后凸角度(Cobb角)。结果两组在一般资料比较上无差异(P>0.05),具有可比性。手术指标方面,观察组在手术时间、骨水泥用量、术后住院时间均优于对照组(P<0.05)。术后并发症方面,观察组的骨水泥渗漏发生率显著低于对照组(P<0.05),而两组均未出现感染及血管栓塞。临床疗效方面,两组术后末次随访时VAS评分、ODI指数及Cobb角较术前比较均有所下降(P<0.05),而两组在术前及末次随访时组间比较,均无统计学差异(P>0.05)。结论与徒手PVP治疗中上段胸椎OVCF比较,“天玑”骨科手术机器人辅助下行PVP治疗不仅具有相同的临床疗效,还可以优化手术指标、降低骨水泥渗漏等优势。

机器人辅助下高选择穿刺技术在经皮穿刺椎体成形术中的应用效果

目的探讨机器人辅助下高选择穿刺技术在经皮穿刺椎体成形术(PVP)中的应用效果。方法回顾性分析2020年7月至2022年1月北京市海淀医院收治的70例骨质疏松性椎体压缩骨折患者的临床资料。患者均行PVP,根据辅助治疗方式的不同将其分为观察组(机器人辅助,35例)和对照组(C臂透视辅助,35例)。比较两组手术相关指标,术前和术后视觉疼痛模拟量表(VAS)评分、腰椎Oswestry功能障碍指数(ODI)评分、日本骨科协会(JOA)评分、椎体Cobb角,住院时间,术后并发症发生情况。结果观察组术中透视次数、隐性失血量少于对照组,手术时间短于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。术后两组VAS评分、ODI评分均低于术前,JOA评分高于术前,椎体Cobb角小于术前,差异均有统计学意义(P<0.05)。术后观察组VAS评分、ODI评分低于对照组,JOA评分高于对照组,椎体Cobb角小于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。观察组并发症发生率低于对照组,住院时间短于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论骨质疏松性椎体压缩骨折患者选择机器人辅助下高选择穿刺技术进行PVP,有助于手术顺利进行,改善患者的腰椎功能,降低腰痛对患者正常生活的影响,且手术安全性较高,值得推广。

中等量高血压脑出血机器人辅助穿刺微创手术与保守治疗的临床研究

目的:探究中等量高血压脑出血机器人辅助穿刺微创手术与保守治疗比较。方法:选取2021年7月~2022年7月华中科技大学协和深圳医院100例中等量高血压脑出血患者,采用随机数字表法分为参照组(保守治疗)和试验组(机器人辅助穿刺微创手术)各50例,对干预效果进行比较。结果:试验组总有效率94.00%高于参照组72.00%,差异有统计学意义(P<0.05),试验组失血量、手术、血肿清除、脑脊液恢复、置管引流、住院时长均少于参照组,差异有统计学意义(P<0.05),手术后1 min、1 d、3 d试验组的颅内压小于参照组,差异有统计学意义(P<0.05),两组手术前的炎性因子比较,差异无统计学意义(P>0.05),试验组手术后的肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、C反应蛋白(CRP)、白介素-6(IL-6)均小于参照组,差异有统计学意义(P<0.05),研究对象手术前的神经功能缺损(NIHSS)、日常生活能力(ADL)、格拉斯昏迷评分(GCS)、格拉斯哥预后评分(GOS)比较,差异无统计学意义(P>0.05),试验组手术后的NIHSS评分低于参照组,但ADL、GCS、GOS评分高于参照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:机器人辅助穿刺微创手术能够快速降低患者颅内压,并清除血肿,缩短住院天数,促进炎性反应消失,改善患者神经功能,促进预后。

新型机器人辅助穿刺系统在CT引导下肺穿刺活检术的应用研究及护理配合

目的探讨新型机器人辅助穿刺系统RC120在CT引导下肺穿刺活检术的应用效果及护理配合,以期为新型机器人辅助穿刺系统的推广应用提供现实依据。方法2022年1至6月,采用随机抽样法选择上海市肺科医院行机器人辅助穿刺的患者29例为观察组,同期同法选择采用传统经CT引导下人工操作穿刺的29例患者为对照组。对照组实施传统护理,观察组在传统护理的基础上采取针对性护理,比较两组穿刺患者的定位精度、护理满意度及并发症发生率。结果观察组患者定位精度为5.0 mm(3.6~6.2 mm),优于对照组的6.4 mm(4.0~8.4 mm),差异有统计学意义(Z=-2.179,P=0.034)。观察组患者的满意度为(91.1±1.6)分,明显高于对照组的(82.2±1.7)分,差异有统计学意义(t=21.047,P<0.001)。观察组中有2例患者发生并发症,并发症发生率为6.9%;而对照组有8例患者发生并发症,并发症发生率为27.6%;差异有统计学意义(χ^(2)=4.350,P=0.037)。结论针对性护理能够减少辅助穿刺系统RC120在CT引导下进行肺穿刺引起的并发症发生风险,提高肺穿刺定位精度,提升患者护理满意度,值得推广。

机器人辅助与常规透视辅助PKP手术治疗多节段骨质疏松性椎体压缩骨折的比较

目的 探讨机器人辅助与常规透视辅助PKP手术治疗多节段骨质疏松性椎体压缩骨折(OVCF)的效果。方法 选择2020年1月至2021年12月在该院接受PKP治疗的74例多节段OVCF患者作为研究对象,采用随机数字表法将患者分为对照组和观察组各37例。对照组采用C型臂X线透视引导下PKP治疗,观察组给予机器人辅助引导。观察两组患者术中透视次数、透视剂量、手术时间、骨水泥注射量、骨水泥渗漏率、术后并发症(神经症状、感染、血管栓塞症状)、住院时间(LOS)、疼痛视觉模拟评分(VAS)、椎体后凸角(VKA)和骨折椎体高度(HFV)。结果 两组患者骨水泥注射量和住院时间差异均无统计学意义(P>0.05);观察组透视次数、透视剂量、骨水泥渗漏率均低于对照组(P<0.05),观察组手术时间长于对照组(P<0.05)。两组患者均未发生感染、血管栓塞和神经损伤。两组患者术后1 d和术后3个月时VAS均显著低于术前,差异均有统计学意义(P<0.05);术前、术后1 d、术后3个月时两组患者VAS差异均无统计学意义(P>0.05)。术后1 d时,两组患者VKA均低于术前(P<0.05),HFV水平均高于术前(P<0.05);术前和术后1 d时,两组患者VKA和HFV差异均无统计学意义(P>0.05)。结论 机器人辅助PKP治疗多节段OVCF虽然增加手术时间,但可减少透视次数、透视辐射剂量和降低骨水泥渗漏发生率。

手术机器人导航系统在皮肤真皮层抽脂中的应用

目的:研究手术机器人的导航系统在皮肤真皮层抽脂的应用效果。方法:回顾性分析2022年1月—2023年1月西安交通大学第一附属医院收治的61例肥胖患者,根据治疗方式的不同将其分为观察组(采用手术机器人导航系统进行皮肤真皮层抽脂,34例)和对照组(采用常规抽脂术,27例)。比较两组患者BMI、腰臀比、血清瘦素、满意度、反弹情况、情绪状态并分析其与治疗方法的相关性。比较两组患者并发症情况。结果:治疗后,观察组BMI、腰臀比、血清瘦素低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗方法与满意度呈正相关,与BMI、腰臀比、血清瘦素、反弹、并发症事件、HAMD评分为负相关。BMI、腰臀比、血清瘦素、反弹、并发症事件、HAMD评分两两间互为正相关。观察组满意度高于对照组,反弹少于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗后,观察组HAMD低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组皮肤瘀斑、感染、并发症事件发生率均低于对照组(P<0.05)。结论:手术机器人导航系统应用于皮肤真皮层抽脂比单一抽脂术效果更佳,可减少脂肪,降低腰臀比,减少并发症发生,提高满意度,改善患者情绪。

融合远心运动机构与串联机械臂的穿刺手术机器人系统研究

针对现有穿刺手术机器人远程中心运动(RCM)无法兼顾安全性、精准性及空间有效性的问题,提出结合RCM机构和多自由度串联机械臂,研制一款混联式穿刺手术机器人系统。首先,基于双平行四边形机构设计机器人末端RCM执行机构,用于保证穿刺手术过程中远程中心运动的精度与安全性;然后,结合串联机械臂搭建穿刺手术机器人系统以保证较大的工作空间;最后,设计混联式机器人与现有基于主动式RCM约束(ARCMC)的通用串联穿刺手术机器人系统RCM的定位精度对比实验。结果表明,与基于ARCMC的机型相比,所设计穿刺辅助机器人系统的远端中心俯仰运动和翻滚运动位置误差分别降低了52.6%和59.7%,且其工作空间也远高于基于被动式RCM约束(PRCMC)设计的穿刺手术机。由此可以证明所设计的混联式穿刺手术机器人系统在穿刺手术辅助方面的性能更好。

第4代达芬奇机器人手术系统在新辅助化疗后中低位直肠癌病人中的临床应用

目的探讨第4代达芬奇机器人手术系统在新辅助化疗后的中低位直肠癌病人中的临床疗效。方法采用回顾性分析研究,收集2020年8月至2023年5月间徐州医科大学附属医院收治的完成术前新辅助化疗的中低位直肠癌101例,采用倾向性评分匹配法(1∶1,卡钳值=0.01),基于性别、年龄、美国麻醉医师协会(ASA)评分、体重指数、肿瘤位置、TNM分期、新辅助治疗,将机器人手术组与腹腔镜组配对,最终入组90例,男性56例,女性34例。45例行第4代达芬奇机器人辅助直肠癌根治术,设为机器人组;45例行腹腔镜辅助直肠癌根治术,设为腹腔镜组。观察指标:围手术期多项临床指标及术后病理学情况。结果机器人组与腹腔镜组比较,术中出血量减少、术后首次进食时间缩短、导尿管拔除时间缩短、术后疼痛程度更轻、淋巴结清扫数目更多,但手术时间更长、住院总费用更高,差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论第4代达芬奇机器人手术系统与腹腔镜手术在新辅助化疗后的中低位直肠癌病人中一样安全有效,并且在手术创伤、术后恢复以及肿瘤学根治程度方面存在一定优势。

J Endourol：机器人辅助自动定位穿刺系统在经皮肾镜碎石术中的首次临床应用

精确定位穿刺是经皮肾镜碎石术(percutanous nephrolithotomy,PCNL)最至关重要的步骤,近20年来大量新技术的涌现旨在提高穿刺的准确性,从而减少由于穿刺偏差导致的手术失败及严重并发症。目前主流的技术进展主要体现在穿刺导航定位体系,由计算机辅助,提供比人工徒手更科学更准确的穿刺。此外,人工智能(artificial intelligence,AI)技术的发展催生了更激进的技术革新,本文旨在介绍这种全新的机器人辅助自动穿刺技术,及其在PCNL中首次临床应用。文章发表于泌尿微创手术治疗的专业刊物Journal of Endourology[MON MON OO,HIMESH RAMESH GANDHI,KIAN TAI CHONG,et al.Automated needle targeting with X-ray(ANT-X)-Robot-assisted device for percutaneous nephrolithotomy(PCNL)with its first successful use in human.DOI:10.1089/end.2018.0003]。

机器人辅助内镜手术系统的设计与开发

机器人应用于外科手术中 ,通过医生和机器人系统的合理分工和有机配合 ,可以提高手术质量、改善医生工作条件、实现远程手术等 .本文以纤维内镜手术为研究对象 ,针对术中 X射线对医护人员身体健康造成伤害的现状 ,设计了机器人辅助内镜手术系统 ,使医生可以远程控制手术室的操作器完成内镜和手术器械的操作 ,实现诊断和治疗的目的 .文章详细介绍了系统的研制背景、总体设计、内镜操作器子系统原型样机设计及实验 ,并结合系统开发对医疗外科机器人的人机交互接口、安全性及临床应用等问题进行了讨论 .

用于机器人辅助穿刺手术进针策略研究的猪肝进针力建模

为研究机器人辅助肝脏穿刺手术中的进针策略以确保手术安全，基于实验数据建立了猪肝的进针力模型。方法如下：在2个新鲜离体猪肝3个不同区域内共采集了18条进针力曲线数据，根据针尖位置及进针力特征将力曲线划分为“被膜刺破前”、“进入肝脏前”和“进入肝脏后”3个阶段，然后采用已有的力模型分别进行每一阶段的进针力建模，通过对比各阶段的建模效果，确定最优的各阶段进针力模型，最后组合成完整的进针力模型。最终的进针力模型比较表明，相同个体不同区域的力模型差异较小，可以用一个力模型来表示该个体进针力特征，不同个体的进针力特征能否用一个力模型表示还需进一步验证。猪肝进针力模型的建立，可为实现机器人辅助人体肝脏穿刺手术中的进针控制和手术安全提供重要依据。

机器人辅助脊柱微创手术系统设计与实现

研制了机器人辅助定位系统以解决脊柱微创外科手术中的高精度定位问题.分析建立了机器人的运动学模型,设计了一套以TI公司的DSP芯片TMS320LF2407A为核心的控制系统,介绍了该系统平台的工作原理、硬件设计与软件设计.系统已在实际环境下进行试验,满足设计要求.

辅助内镜手术机器人系统的研究与关键技术

介绍了辅助内镜手术机器人系统的研究与开发现状 ,讨论了其进一步发展趋势———遥操作手术机器人系统和远程手术系统 ,并分析了发展上述系统的关键技术。

一次性多用途力反馈穿刺手术机器人

针对目前不同的穿刺手术都依赖于医生手动操作器械,并且缺失力反馈及复杂操作器械难以消毒和组装的问题,文中提出了一种可兼容的用于穿刺手术的2自由度力反馈主从穿刺机器人的新方法。机器人主体由递送机构及旋转机构组成,其中,部分零件采用3D打印工艺制造。通过结构设计,建立了机器人模型,完成了主从控制系统工作原理的论述,并且搭建了实验平台。采用不同尺寸穿刺器械在该主从控制系统上模拟了肝部穿刺试验和脑部穿刺试验,验证了系统的控制精度及异常力预警的作用。其中,用Sobel算子边缘检测方法对工业相机采集到的机器人路径与预设路径进行了图像处理分析,采用离体猪组织样品对力反馈进行了测试。研究结果为将来打造低成本、一次性的力反馈穿刺手术机器人奠定了基础。

机器人辅助手术系统在小儿普外手术中初步应用探讨

目的探讨机器人辅助手术系统在小儿普外手术中的应用效果。方法回顾性分析69例机器人辅助下腹腔镜手术(试验组)和69例传统腹腔镜手术(对照组)。结果机器人辅助下腹腔镜手术患儿手术并发症、住院天数与传统腹腔镜手术差异无显著性,手术时间、医疗费用比传统腹腔镜手术要高。结论机器人辅助下腹腔镜手术是安全的,且具有一定的优势。

达芬奇机器人辅助腹腔镜下肾盂输尿管离断成形术患儿66例围手术期护理

肾盂输尿管离断成形术是治疗肾盂输尿管连接部梗阻(ureteropelvic junction obstruction,UPJO)的经典术式,开放手术切口长、创伤大、恢复慢.随着机器人手术系统在小儿外科的应用,机器人辅助腹腔镜肾盂成形术(robot-assisted laparoscopic pyeloplasty,RALP)逐渐应用于小儿UPJO的治疗[1].

基于Orem辅助-教育系统的护理干预对经皮肝穿刺胆道引流术患者自护能力的影响及权重分析

目的探索并构建基于Orem辅助-教育系统的护理干预对经皮肝穿刺胆道引流术(percutaneous transhepatic cholangial drainage,PTCD)患者自护能力影响的数学模型,分析不同时间点影响自护能力的因素并进行权重分析。方法选择2020年5月—2021年10月在本院因恶性梗阻性黄疸行PTCD治疗的90例患者为研究对象,患者接受Orem辅助-教育系统的护理干预。出院前使用一般资料调查问卷及社会支持量表收集患者资料;出院时、出院后1、3个月评估患者的自我护理能力。结果经过基于Orem辅助-教育系统为期3个月的护理干预,患者自我概念、自我责任感、自我护理技能、健康知识及自护总分的自我护理能力不断提高,差异具有统计学意义(P<0.05)。出院时自护概念与文化程度、人均月收入及性别有关;自护责任感与医保类型、年龄有关;自我护理技能与人均月收入及有无慢性病史有关;健康知识水平与文化程度、年龄及住院时间有关。出院1个月时自护概念与文化程度、人均月收入及性别有关;自护责任感与医保类型和年龄有关;自我护理技能与有无慢性病史和主要照顾者文化程度有关;健康知识水平与年龄和文化程度有关。出院3个月自我概念与文化程度和年龄有关;自我责任感与性别和社会支持有关;自我护理技能与文化程度、有无慢性病史、月人均收入和主要照顾者文化程度有关;健康知识水平与年龄和文化程度有关。结论基于Orem辅助-教育系统的护理干预可以有效提高PTCD术患者的自我护理能力,不同时期自护能力的影响因素不同,护士应根据患者的出院时间制定有针对性的健康教育方案。

基于视觉导航的机器人辅助神经外科手术系统的设计与精度分析

本文中利用MicronTracker双目视觉导航仪,开发出一种新型的视觉导航系统。将此系统应用在被动机器人辅助神经外科手术系统中,实现了对手术针位置和患者头部位置的实时跟踪。使得手术操作更加方便,这将大幅度提高手术效率,也为整个手术系统的推广普及提供了可能性。此外设计了一种新的手术注册方式,并用实验得到了验证,精度可靠安全。