手术机器人发展如何?看看达芬奇手术量分布

2015-12-01 20:31:52来源: 动脉网
    手术机器人是一种智能型服务机器人,它能根据医师编制的操作计划,依据实际情况确定操作程序,然后把操作程序转发为可操作性机械运动。达芬奇机器人的产生预示着第三代外科手术时代的来临。

  达芬奇手术机器人是目前全球最成功及应用最广泛的手术机器人。其也代表着当今手术机器人最高水平,它主要由3个部分组成:1.医生控制系统;2.三维成像视频影像平台;3.机械臂,摄像臂和手术器械组成移动平台。

  实施手术时主刀医师不与病人直接接触,通过三维视觉系统和动作定标系统操作控制,由机械臂以及手术器械模拟完成医生的技术动作和手术操作。

  迄今为止已经开发了四代产品:第一代是达芬奇标准手术机器人系统,于1999年商业化。第二代是达芬奇S手术机器人系统,于2006年商业化。第三代是达芬奇Si手术机器人系统,于2009年商业化。第四代是达芬奇Xi手术机器人系统,于2014年第二季度发布。

  目前,Da VinCi 手术机器人广泛适用于普外科、泌尿科、心血管外科、胸外科、妇科、五官科、小儿外科等。

  数十年来,微创手术技术的发展给外科手术的发展带来了革命性的变化,而以达芬奇手术机器人为主的内窥镜型外科手术机器人进一步拓宽了微创手术的范畴,引领着微创手术的高新技术和前沿水平。达芬奇手术机器人是当今全球唯一获得FDA(美国食品与药品监督管理局)批准应用于外科临床治疗的智能内窥镜微创手术系统。

  世界使用情况

  达芬奇手术机器人的市场目前还是以美国本国市场为主,收入占比大于七成。

  在美国,达芬奇机器人已经非常普及,在包括社区医院在内的全国5000多家医院里,达芬奇机器人的装机量已经达到2200多台,只要是略具规模的医院,肯定会配备达芬奇机器人。

  在美国,达芬奇机器人已经非常普及,在包括社区医院在内的全国5000多家医院里,达芬奇机器人的装机量已经达到2200多台,只要是略具规模的医院,肯定会配备达芬奇机器人。

  截止2014年,直觉外科公司已经销售达芬奇手术机器人系统3266台,其中美国2254台,欧洲556台,日本191,其它地区301台。累计销量自2008年超过1000台以来,连续几年均保持高速增长,但是从2013年开始增速放缓,2013年达芬奇机器人全球装机量达2966台,2014年达3266台,增速10.1%。

  达芬奇在中国

  达芬奇机器人在中国的唯一代理商是美中互利公司。

  自2006年解放军总医院引进第一台达芬奇手术机器人以来,达芬奇机器人已经进入中国十年。然而由于达芬奇手术机器人属于甲类大型医用设备,国内任何医院引进该设备,均需卫计委直接批准,所以引入速度一直较慢,自2006年引入第一台达芬奇机器人以来,中国大陆目前的总装机量还不到40台,从达芬奇机器人数量也可以从侧面看出各地医疗水平高低。

  我国达芬奇手术机器人应用情况

  2013年,中国国内(港澳台地区除外)配置达芬奇手术机器人的医院有14家,共配置达芬奇手术机器人18台,包括地方三级甲等综合性医院4家:复旦大学附属华东医院、上海交通大学附属瑞金医院、复旦大学附属中山医院、北京协和医院;地方三级甲等专科医院2家:北京地坛医院、上海交通大学附属胸科医院;军队三级甲等综合性医院7家:北京中国人民解放军总医院、北京中国人民解放军第二炮兵总医院、第三军医大学附属西南医院、南京军区南京总医院、沈阳军区总医院、第二军医大学附属长海医院、济南军区总医院、第四军医大学附属西京医院。其中,北京解放军总院共配置达芬奇手术机器人5台,其他医院各配置1台。

  2014年,卫计委新批11家公立医院配置手术机器人,全都是达芬奇

  这11家医院是:

  吉林省肿瘤医院

  上海交通大学医学院附属仁济医院

  南京市鼓楼医院

  浙江大学医学院附属第一医院

  浙江省人民医院

  安徽医科大学第一附属医院

  南昌大学第一附属医院

  青岛大学医学院附属医院

  郑州大学第一附属医院

  中山大学附属第一医院

  四川省人民医院

  到了2015年,被批准配置手术机器人的有湖北的同济医院、协和医院,湖南的湘雅二院、湘雅三院等。值得注意的是湘雅三医院有中国第一台国产手术机器人。

  国内达芬奇手术机器人的临床应用水平

  中国国内配置达芬奇手术机器人的医院,在2013年内共完成达芬奇机器人手术2984例,2012年共完成1546例,2011年共完成808例,年手术量连续两年同比增长91%。截止2014年底,国内历年累计完成达芬奇机器人手术6535例。

  截止2015年10月,全国历年总计完成达芬奇机器人手术20477例。

  历年医院手术量排名(超过千例):

  解放军总医院 4215例

  上海中山医院 1626例

  南京军区南京总医院 1605例

  重庆西南医院 1530例

  西安西京医院 1360例

  上海瑞金医院 1335例

  上海长海医院 1006例

  真实体验:操作达芬奇是什麽感觉?

  首先说下,在国外并无此要求,但是在国内,操作达芬奇机器人是要持证上岗的。这个证,是intuitive公司的一个培训合格证。培训内容分几个阶段,最基本的培训很简单,就2天时间,结束后有考核。大陆没有培训基地,最近的培训基地在港中大,威尔斯亲王医院,赛马会机器人培训中心。一般医院确定购买后,美中互利公司会负责联系那边,然后医院选派医生护士团队去接受培训。

  然后,很直观的感受就是:巨无霸!难怪需要一间专门的大型手术室。操作台一般放在隔壁的小屋子里,体积也不小。两者之间通过线缆相连。

  机器人的机械臂是一种高值耗材,使用时临时安装到机器人上,每条机械臂有使用次数限制,10次后便不能继续使用。机械臂的价格大概每条10万美元,每台手术平均至少要使用4条臂,所以开机费用大概需要4-6万左右。

  机械臂是这里的核心部件,看起来很像腹腔镜器械,通用有针持、抓钳、剪刀等不同的臂,位置可互换。与腹腔镜器械不同的是,每条臂都有很多小的关节,可以完成各种复杂到人手有时都无法完成的动作。机器人的腹腔镜非常大,也是安装在专用臂上的。

  面这张图是中控台实拍。(新型的机器,一台机器人是可以连接两个中控台的,同时操作4条机械臂。所以如果你买了2台中控的话,那理论上确实可以术者和一助同时操作机械臂施术。但是这样做的问题是需要术者和一助配合默契,否则机械臂在体内打架,非常危险。因此实际操作中都是一人操作。我所参观过的医院中,也仅一家是一台机器人配了2个中控台,其他和我们一样,1对1)

  操作时术者是坐在椅子上,直接看目镜的。因为腹腔镜本身就是双镜头的,配合上双物镜视野,达芬奇机器人的3D显示效果非常逼真,立体感和层次感非常好,能够获得准确的空间距离。

  支撑手臂的挡板上有个小LED显示屏,显示患者、术者、术式等基本信息。前方的就是操作杆了,手指套在上面进行操作,能同时控制两条臂,进行移动、切割、止血、缝合、打结等各种操作,灵敏程度不逊人手。

  接下来是下面的脚踏板,左边黑色的控制腹腔镜机械臂的移动,各种方位。右边和普通电刀的脚踏板一样,黄色切割,蓝色止血。

  操作体验么,首先是舒服。坐着做手术,而且手臂有支撑,完全免去了腹腔镜手术的疲劳。

  其次3D效果好,如同人眼直视,有距离感,操作自然准确,省去了腹腔镜手术中依据视野中物体的形变结合术者经验来判断距离。

  再次机械臂足够灵活,如同人手一般,13个关节,可以完成各种复杂的动作。而且具有防手震功能,所以也有心脏外科医生用它做冠脉搭桥。像腔静脉4级癌栓的取栓术如此复杂而危险的手术都可以在机器人腹腔镜下完成。

  最后是反馈率非常高,延迟很微弱。 7+1的自由度能很好地满足操作需求,而且活动范围受的限制比之人手小得多。用它可以在轨迹上很连贯地做出许多手腕达不到的动作。 因为它把工具头和手腕的运动联系了起来,这样一来能实现直接手持手术器械做不出的动作。(比如末端的钳子头可以在Rx.Ry.Rz方向自由转动,而不用如手持钳子那样受到钳柄的限制)双眼重构三维视觉的效果很好,人能很直观且无障碍的适应。

  从美国到中国,路漫漫其修远兮

  尽管世界市场对手术机器人持续认可,但是在中国,由于认证时间长、使用价格昂贵等原因,手术机器人的渗透率和普及率一直较低。 从认证方面来看,国外的研究机构大多采用企业的管理模式,研发、市场、认证的各个环节都有专门的团队跟进,分工明确,效率较高。但在中国,研发团队大多兼担认证的任务,对于繁琐的认证过程显得有心无力。手术机器人属于甲类大型医用设备,需报国务院卫生行政部门审核,一款产品从研发成功到走上手台大约需要3-5年的时间。

  数据来源:《卫生部甲类大型医用设备配臵审批工作制度》

  另外, 从价格方面来看,达芬奇最新一代系统国内价格在2500 万左右。其中除了主机费用外,还包括税费、培训费、临床技术支持费等。如果将成本分摊到每台手术上,机器人手术的价格比传统手术的成本高出3万元左右。此外,依靠达芬奇机器人所做手术的费用,目前并未被纳入国家医保报销范围,导致机器人手术的应用也有一定的限制。

  虽然说达芬奇手术机器人结合了医学、生物力学、机械学、机械力学、材料学、计算机图形学、计算机视觉、人工智能、数学分析、机器人等诸多学科,但也并非万无一失,使用手术机器人做外科手术仍有一定的风险性,医疗纠纷仍然难以避免。

  随着达芬奇手术机器人的普及,越来越多的专家学者开始担心这项技术的安全性和有效性。伊利诺斯大学香槟分校、MIT和Rush 大学的研究人员在预印本网站公开的报告中显示,在 2000 年到2013 年之间,手术机器人“杀死了”144 名病人,导致 1391 名病人受伤,发生了8061次机械故障

  总的来说,在目前美国市场接近饱和的情况下,直觉外科公司(ISGR)如果不能顺利拿下欧洲、中国等新型市场的话,它的发展将会遇到相当大的阻碍,对于2016年的表现,我们拭目以待。

关键字:手术机器人  达芬奇

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2015/1201/article_6218.html
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