18新利最新登入机器人手术将如何工作

正如电脑彻底改变了20世纪下半叶,机器人领域同样有潜力改变我们生活在21世纪。18新利最新登入我们已经看到了18新利最新登入机器人已经改变了制造业的汽车和其他消费品通过简化和加快生产线。我们甚至有机器人割草机和机器人宠物。和机器人使我们看到,人类还不能够访问的地方,如其他行星和海洋的深处。

在未来的几十年里,我们可以看到有人工智能的机器人。有些国家,如本田阿西莫机器人,将类似人类形态。他们最终可能成为自我意识和意识,能够一个人可以做任何事。当我们谈论机器人做人类的任务,我们经常谈论未来,但机器人手术已经成为现实。全世界的医生都使用复杂的机器人执行手术的病人。

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并不是所有的手术机器人是相等的。有三种不同的机器人手术系统:supervisory-controlled系统,telesurgical系统共享控制系统。每个系统之间的主要区别是涉及人类外科医生必须在执行外科手术。18新利最新登入一端的频谱,机器人执行外科技术没有一个外科医生的直接干预。另一方面,医生进行手术机器人的协助下,但医生做的大部分工作(资料来源:布朗大学)。

而机器人手术系统仍相对少见,在世界各地的几家医院买了机器人手术系统。这些系统有潜力提高手术的安全性和有效性。但系统也有一些缺点。这仍然是一个相对年轻的科学,它是非常昂贵的。有些医院可能会阻碍采用技术。

为什么一个医院考虑机器人手术系统呢?在下一节中找到。

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机器人手术的优点

在今天的手术室中,你会发现两个或三个外科医生,麻醉师和几个护士,即使最简单的手术所需的所有。大多数手术需要将近十几个人在房间里。正如所有自动化、手术机器人最终会消除一些人员的需要。以一窥未来,手术只需要一个外科医生,麻醉师和一个或两个护士。在这个几乎空无一人手术室,医生坐在电脑控制台,在或在手术室外面,使用外科手术机器人来完成一次带一群人去执行。

的使用电脑打开控制台执行操作从一个距离的概念远程手术执行精确的外科手术,这将涉及医生远离病人。如果医生没有站在病人进行手术,并从电脑可以控制机器手臂站几英尺远的病人,下一步将进行手术甚至更远的地方。如果可以使用电脑控制台实时移动机械臂,然后有可能在加州医生操作在纽约一个病人。远程手术的一个主要障碍延迟之间的时间延迟,医生将他或她的手移动到机器手臂回应那些动作。目前,医生与病人必须在房间里机器人系统立即到医生的手的动作做出反应。

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拥有更少的人员在手术室和允许医生操作的能力患者长途可以降低长期医疗保健的成本。新利国际网站品牌官网除了成本效率,比传统的手术机器人手术有几个其他的优势,包括提高精度和减少创伤病人。例如,传统的心脏搭桥手术要求“破解”病人的胸部打开的一个1英尺(30.48厘米)长切口。18新利最新登入但是,与达芬奇系统,它可以作用于心脏,使三个或四个胸部小切口,每个只有约1厘米长。因为医生会使这些小切口的长度而不是一个长一个胸部,病人将经历痛苦少,创伤和出血,这意味着更快的恢复。

机器人助手还可以减少疲劳,在手术医生的经验,可以持续数小时。在那些长时间的手术,外科医生会变得疲惫,可以体验手颤抖。甚至最稳定的人手无法比拟的手术机器人。工程师计划机器人手术系统,以弥补震动,如果医生摇计算机忽略了它的手,使机械臂稳定。

让我们来看看机器人手术的不同方法,从supervisory-controlled系统在下一节。

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Supervisory-controlled机器人手术系统

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斯科特·j·博伊尔博士展示了机器人手术系统在蒙特研究所微创手术在纽约市。
斯宾塞·普拉特/盖蒂图片社

三种机器人手术,supervisory-controlled最自动化系统。但这并不意味着这些机器人可以执行手术没有任何人类的指导。事实上,外科医生必须做大量的准备工作,手术前患者机器人可以操作。

这是因为supervisory-controlled系统遵循一组特定的指令在执行一个手术。人类的外科医生必须输入数据到机器人,然后启动一系列的运动控制,完成了手术。没有犯错的余地——这些机器人不能做出实时调整如果出现错误。外科医生必须监视机器人的行动和准备好如果事情不按计划进行干预。

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外科医生可能希望使用这样一个系统的原因是,他们可以非常精确,进而可能意味着减少创伤病人和较短的恢复时间。这些机器人的一个常见用途是在髋关节和膝关节置换手术。机器人的工作是现有骨钻,这样一个适合舒适地植入新的接头。

因为没有两个人有同样的身体结构,很难有一个标准程序的机器人。这意味着外科医生必须地图病人的身体彻底的机器人以正确的方式移动。他们这样做在一个三步过程被称为规划,登记导航(来源:布朗大学)。

在规划阶段,外科医生把病人的身体的图像来确定正确的手术方法。常见的成像方法包括计算机断层摄影(CT)扫描,磁共振成像(MRI)扫描,超声,透视x射线扫描。对于某些程序,外科医生可能将针插进病人的骨头作为标记或导航点的电脑。一旦医生观察到病人,他或她必须确定机器人将手术途径。

外科医生必须告诉机器人合适的手术途径是什么。机器人不能做这些决定的。一旦医生项目机器人,它完全可以遵循指令。

下一步是登记。在这个阶段,外科医生发现病人身体上的点对应于在计划阶段创建的图像。外科医生必须匹配的点到底是为了让机器人完成手术没有错误。

最后一个阶段是导航。这涉及到实际的手术。外科医生必须首先定位机器人和机器人病人,这样每一个动作让对应的程序路径的信息。18luck手机登录每个人都准备好后,外科医生激活机器人,执行其指令。

第二类型的机器人只能人类外科医生的指导下采取行动。让我们去下一节,了解达芬奇手术系统。

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达芬奇手术系统

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达芬奇手术所使用的类型的仪器系统

公司的产品直观的手术,达芬奇外科系统也许是世界上最著名的机器人手术器械。它属于telesurgical设备的类别,这意味着一个人指导机器人的运动。在某种程度上,这使得机器人一个非常昂贵的高科技的工具集。

2000年7月11日,美国食品和药物管理局(FDA)批准了达芬奇手术系统腹腔镜程序,使其成为第一个机器人系统允许美国手术室。达芬奇使用技术,允许人类外科医生接近比人类的视觉将使手术部位,和工作在一个较小的规模比传统手术许可证。150万美元的达芬奇系统由两个主要组件:

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  • 查看和控制控制台
  • 外科臂单元包括三个或四个胳膊,根据模型

人类外科医生在使用达芬奇外科手术使三个或四个切口(取决于武器的数量模型)——不超过直径的铅笔在病人的腹部,外科医生可以插入三个或四个不锈钢棒。机器人手臂的棒。棒的里面有两个内窥镜摄像头提供立体形象,而其他棒手术器械,能够剖析和缝合的组织。与传统手术,医生不直接碰这些手术器械。

坐在控制台从手术台上几英尺,外科医生在检查到取景器发送的3 d图像被相机在病人体内。图像显示手术部位和两个或18新利最新登入三个手术器械安装在手术技巧的棒。外科医生使用joystick-like控制位于屏幕下方操纵手术器械。外科医生每次移动一个操纵杆,电脑发送电子信号的仪器,动作与动作同步的外科医生的手。共同努力,外科医生和机器人可以执行完整的手术不需要大切口。手术完成后,外科医生把棒从病人的身体并关闭切口。

最后一类机器人手术设备是共享控制系统。我们将了解更多关于这种机器人在下一页。

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共享控制机器人手术系统

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一个护士准备心脏手术机器人手术系统。
克里斯·洪德罗斯/新闻人物盖蒂图片社

共同控制机器人系统帮助外科医生在手术过程中,但人类的大部分工作。与其他机器人系统,外科医生必须自己操作手术器械。机器人系统监控外科医生的性能和通过提供稳定和支持主动约束

主动约束是一个概念,在定义区域依赖病人的四种可能:安全,关闭,边界被禁止的。外科医生定义安全区域作为手术的主要焦点。例如,在整形手术,安全的地区可能是一个特定的网站在病人的髋关节。不安全区域的边界软组织

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在整形外科、密切地区边界软组织。因为整形手术工具可以做很多的软组织损伤,机器人外科医生可以在限制了区域。它通过提供触觉反应,也称为力反馈。当外科医生接近软组织,机器人推靠在外科医生的手。

作为外科医生接近软组织,仪器进入边界地区。在这一点上,机器人会提供更多的阻力,指示外科医生应该远离那个区域。如果外科医生继续切割软组织,机器人锁到位。从那时起是禁区。

机器人外科医生可以恐吓——他们没有最好的医生对病人的态度。”width=
机器人外科医生可以恐吓——他们没有最好的医生对病人的态度。
斯宾塞·普拉特/盖蒂图片社

像我们看过的其他机器人,机器人共享控制系统自动不知道之间的区别一个安全的区域和禁止区域。外科医生必须首先经过规划、登记与病人和导航阶段。只有在信息输入到机器人的机器人系统可以提供指导。18luck手机登录

三种类型的机器人手术系统,telesurgical方法受到了最多的关注。达芬奇外科系统的成功引起了医生的注意和媒体。我们可能会看到更多的例子在未来共同控制和supervisory-controlled系统。

虽然手术机器人提供一些优势人手,我们还有很长的路从天自主机器人将对人们没有人机交互操作。但是,进步电脑权力和人工智能,可能是在这个世纪科学家将设计一个机器人,可以在人体的异常,对它们进行分析和操作来纠正这些异常没有任何人类的指导。

了解更多关于机器人、医学和相关话题,看看下一个页面上的链接。

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更大的链接

  • 布朗大学的生物学和医学。“机器人手术。”Brown University. Accessed July 15, 2008. http://biomed.brown.edu/Courses/BI108/BI108_2005_Groups/04/index.html
  • 直观的手术。“达芬奇外科系统”。直观的手术。2008年7月14日通过。http://www.intuitivesurgical.com/products/davinci_surgicalsystem/index.aspx
  • Nathoo Narenda et al。“接触机器人:Neuorosurgery未来。”Neurosurgery. 2005. Vol. 56, No. 3. pp. 421 - 433. http://engr.case.edu/cavusoglu_cenk/papers/NEURO2005.pdf
  • 机器人手术。“机器人手术。”University of Southern California. Accessed July 15, 2008. http://www.cts.usc.edu/roboticsurgery.html

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