手术室机器人助手承诺手术更安全

由于某些医疗手术需要极高的精度，最先进的机器人提供了一种使手术更容易的方法。

在印度的一次手术中，机器人扫描患者的膝盖以确定如何最好地进行关节置换。与此同时，在荷兰的一间手术室里，另一台机器人正在医生使用操纵杆的控制下进行极具挑战性的显微手术。

这种情况看起来会变得更加普遍。目前，一些手动手术非常困难，全世界只有少数外科医生才能完成，而另一些则具有侵入性，取决于外科医生的特定技能。

先进的机器人技术提供的工具有可能使更多的外科医生能够进行此类手术并取得更高的成功率。

“我们正在进入下一次医学革命，”巴黎 Ganymed Robotics 的首席执行官兼联合创始人 Sophie Cahen 说。

新膝盖

Cahen 领导了欧盟资助的Ganymed项目，该项目正在开发一种紧凑型机器人，使关节置换手术更精确、侵入性更小，而且更安全。

最初的重点是一种称为全膝关节置换术 (TKA) 的手术，不过 Ganymed 正在寻求扩展到其他关节，包括肩、踝和髋关节。

Cahen 表示，人口老龄化和生活方式的改变正在加速对此类手术的需求。许多方面都表达了对 Ganymed 机器人的兴趣，包括印度等新兴经济体的分销商。

“需求非常高，因为关节成形术是由患者的年龄和体重驱动的，而这种情况在全世界都在增加，”Cahen 说。

有眼睛的胳膊

Ganymed 的机器人旨在执行两个主要功能：骨骼的非接触式定位以及与外科医生合作以支持关节置换手术。

它包括一个安装有“眼睛”的手臂，它使用先进的计算机视觉驱动智能来检查患者解剖结构的确切位置和方向。这避免了将侵入式杆和光学跟踪器插入体内的需要。

然后，外科医生可以使用诸如矢状锯(用于骨科手术)之类的工具与机械臂协作进行手术。

传感器通过提供所谓的触觉反馈来帮助精确度，从而防止仪器移动超出预定义的虚拟边界。该机器人还收集可以实时处理并用于进一步完善程序的数据。

Ganymed 已经对 100 名患者进行了骨定位技术的临床研究，Cahen 表示它达到了预期的精度。

“我们对结果非常满意——它们超出了我们的预期，”她说。

现在该公司正在对 TKA 程序进行研究，希望该机器人能够在 2025 年底全面商用，并成为全球使用的主流工具。

卡恩说：“我们想让它变得负担得起和容易获得，从而使获得优质护理和手术的机会民主化。”

微观事物

机器人不仅被探索用于骨科，而且还被用于微观层面的高度复杂的手术。

先进的机器人技术可以帮助外科医生在几乎没有出错余地的情况下执行手术。图片来源：© Microsure BV，2022

欧盟资助的MEETMUSA项目一直在进一步开发它所描述的世界上第一个在欧盟“CE”监管制度下获得认证的显微外科手术机器人。

这种名为 MUSA 的小型轻型机器人连接到一个平台上，该平台配备了能够高精度地握住和操纵显微外科器械的手臂。该平台在手术期间悬挂在患者上方，由外科医生通过特别改装的操纵杆控制。

在 2020 年的一项研究中，外科医生报告称使用 MUSA 治疗与乳腺癌相关的淋巴水肿——一种慢性疾病，通常作为癌症治疗的副作用发生，其特征是体液积聚导致身体组织肿胀.

为了进行手术，机器人成功地将直径为 0.3 至 0.8 毫米的微小淋巴管缝合或连接到受影响区域附近的静脉。

“淋巴管的直径小于 1 毫米，因此需要很多技巧才能做到这一点，”MEETMUSA 的负责人、荷兰埃因霍温机器人辅助医疗技术公司 Microsure 的临床现场专家 Tom Konert 说。“但是有了机器人，你可以更轻松地做到这一点。到目前为止，就临床结果而言，我们看到了非常好的结果。”

稳定的手

据 Konert 说，当这种精细的手术是手动进行时，他们会受到手部轻微颤抖的影响，即使是技术高超的外科医生也是如此。有了机器人，这个问题就可以避免了。

MUSA 还可以显着减少外科医生的一般手部动作，而不是简单地一对一地重复它们，从而比传统手术获得更高的准确性。

“当使用操纵杆创建信号时，我们有一个算法可以滤除震颤，”Konert 说。“它也缩小了运动的比例。这可以是 10 或 20 倍的差异，并为外科医生提供了很多精确度。”

除了治疗淋巴水肿之外，当前版本的 MUSA(继之前的原型之后的第二个版本)还用于其他手术，包括小腿的神经修复和软组织重建。

下一代

Microsure 目前正在开发该机器人的第三个版本 MUSA-3，Konert 预计它将成为第一个广泛商用的机器人。

这个新版本将有各种升级，例如更好的传感器以提高机器人手臂的精度和改进的机动性。它还将安装在带轮子的手推车上，而不是固定的桌子上，以便在手术室内和手术室之间轻松运输。

此外，机器人将与外窥镜一起使用——一种新型高清数码相机系统。这将使外科医生能够通过护目镜查看三维屏幕，以便执行“抬头显微手术”，而不是通过显微镜观察不太舒服的过程。

Konert 相信 MUSA-3 将在 2029 年目标日期之前在欧洲和广泛使用。

“我们目前正在完成产品开发并准备 MUSA-3 的临床试验，”他说。“这些研究将于 2024 年开始，计划于 2025 年至 2026 年获得批准并开始商业化。”

MEETMUSA 也在研究人工智能 (AI) 的潜力，以进一步增强机器人。然而，Konert 认为，AI 解决方案的目的可能是引导外科医生实现他们的目标并支持他们超越，而不是实现完全自主的手术。

“我认为外科医生将始终处于反馈循环中，但这些工具肯定会帮助外科医生在未来达到最高水平，”他说。

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