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本文摘要:如今,由控制器控制的“达芬奇手术系统”在机器人辅助手术设备中起着主导作用。自从“达芬奇”机器人于2000年获得美国食品和药物管理局(FDA)批准以来,它仍然是FDA批准后唯一出售的机器人手术系统。共享的“乌鸦”和“乌鸦”手术机器人不具备“达芬奇”的这些缺点。

罗森

乌鸦的名声从来都不丑,但是美国华盛顿大学电子工程教授布雷克汉纳福德和加州大学圣克鲁斯分校(UCSC)的雅各布罗森正在努力改变人们心中乌鸦的固有印象。今年2月,他们向美国多所大学分发了一批带有鸟翅状机械臂的医疗机器人,这个机器人被命名为——“乌鸦”。如今,由控制器控制的“达芬奇手术系统”在机器人辅助手术设备中起着主导作用。该装置模拟手术手的运动,并按比例上升,从而可以用微创切口进行手术。

商用手术机器人系统的主要优点是通过小切口时非常灵活。与现有的常规外科技术相比,这种手术对患者的组织损伤较小,恢复缓慢。到目前为止,已经生产了数千种“达芬奇”系统,据估计,世界上每年使用这种系统的手术多达20万例。

自从“达芬奇”机器人于2000年获得美国食品和药物管理局(FDA)批准以来,它仍然是FDA批准后唯一出售的机器人手术系统。但是,《达芬奇》还是太偏激了。

首先,它是一个固定装置,重半吨,允许部署使用。而且它的价格高达180万美元,不是每个医院都买得起的,只有有钱人的医疗机构才有。另外,由于“达芬奇”只能配合特殊软件使用,热衷于机器人研究的技术人员即使买得起“达芬奇”,也无法调整其操作系统。

共享的“乌鸦”和“乌鸦”手术机器人不具备“达芬奇”的这些缺点。“乌鸦”的原型最初是由汉纳福德和罗森于2005年为美国军方开发的战场手术机器人。与“达芬奇”相比,它灵活、轻便、便宜,售价约为25万美元。新版“乌鸦”体积更小,机械手更灵活,手术后可以拿手术器械。

更重要的是,就研究而言,它也是一款用于向外界开放源码软件的手术机器人。因为使用Linux操作系统,允许用户自行修改代码,更容易与其他设备连接,为研究人员进行外科实验和协作创造了路径。罗森和同时也是华盛顿大学生物机器人实验室主任的汉纳福德共同领导了开发“渡鸦”机器人手术系统的研究小组。

在美国国家科学基金会的支持下,已经生产了七套“瑞文”系统。目前,这些设备是为美国的主要医学实验室生产的。

经过最后一轮测试,五个系统已经被运送到哈佛大学和霍普金斯大学的医疗机器人研究所,另外两个系统已经返回加州大学、圣克鲁斯大学和华盛顿大学。“瑞文二号”系统有两个机械臂,一个用于仔细观察作业现场的摄像头,一个用于在线远程操作的机器人操作界面。它允许医生从远程位置操作机器人系统,并可以为偏远地区或发展中国家获得更好的专家医疗。有了实验室研究网这个公共平台,各个大学的科研人员可以共享软件,可以反复实验,可以在其他方面进行展示。

即使这意味着让竞争对手获得他们花了几年时间研究的工具,罗森和汉纳福德仍然想分享“乌鸦”的结果,因为这可能是促进这一领域变革的最佳方式。美国对手术机器人的研究大多集中在为不同的机器人系统开发软件,学术界没有研究这些私有系统的权威。罗森说,“通过在学术界获得高质量的硬件,我们正在改变这种情况。每个实验室都是从一个完全相同的操作系统出发,他们的研究成果和明确提出的改进都会存储在一个对所有人开放的在线知识库中,这样他们就可以互相交换硬件和软件,分享新的进展和算法,并保留发明者的知识产权。


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