達(dá)芬奇機(jī)器人(Leonardo's　robot)是由列奧納多·達(dá)芬奇大約于1495年所設(shè)計(jì)的仿人型機(jī)械。

 

　　這個(gè)機(jī)器人的設(shè)計(jì)筆記出現(xiàn)在1950年代被發(fā)現(xiàn)的手稿中,但沒(méi)有人知道是否有人嘗試把它制造出來(lái)。

 

　　一群意大利工程師根據(jù)達(dá)·芬奇留下的草圖苦苦揣摩,耗時(shí)15年造出了被稱作“機(jī)器武士”的機(jī)器人。這個(gè)由達(dá)·芬奇500年前設(shè)計(jì)出的“機(jī)器武士”可能是世界上最古老的機(jī)器人,它靠風(fēng)能和水力驅(qū)動(dòng)。在達(dá)·芬奇留下的設(shè)計(jì)草圖中,該機(jī)器人設(shè)計(jì)成一個(gè)騎士的模樣,身穿德國(guó)—意大利式的中世紀(jì)盔甲。明顯地,它可以做出一些動(dòng)作,包括坐起、擺動(dòng)雙手、搖頭及張開(kāi)嘴巴。就如《維特魯威人》一樣,此機(jī)器人也是達(dá)芬奇在解剖研究方面有關(guān)人體比例的部分成果。

 

　　“機(jī)器武士”靠風(fēng)能或水力驅(qū)動(dòng)。2010年5月,“機(jī)器武士”和其他達(dá)·芬奇的神奇發(fā)明在澳大利亞悉尼市政廳內(nèi)首次展出。

 

　　列奧納多·達(dá)·芬奇不僅是一位偉大的藝術(shù)家,也癡迷于機(jī)械和其他自然科學(xué),他的很多超越時(shí)代的觀念改變了世界。

 

　　在他那個(gè)時(shí)代,他“發(fā)明”出許多令人匪夷所思的“現(xiàn)代科技”,其中包括自行車、潛水呼吸器、懸掛式滑翔機(jī)、降落傘、潛水艇、軍用坦克、飛行機(jī)器甚至機(jī)器人的模型。

 

　　然而,達(dá)·芬奇的多數(shù)“發(fā)明”只停留在圖紙上,這些設(shè)計(jì)草圖后來(lái)大多被編進(jìn)了達(dá)·芬奇的科學(xué)手稿《大西洋古抄本》。后世科學(xué)家一直試圖根據(jù)達(dá)·芬奇故鄉(xiāng)的達(dá)·芬奇博物館收藏的《大西洋古抄本》中的草圖復(fù)制出一些達(dá)·芬奇的發(fā)明。身為左撇子的達(dá)·芬奇,一生中都以鏡像寫字。對(duì)左手寫作者來(lái)說(shuō),將羽毛筆由右向左拉過(guò)來(lái)寫比由左向右推過(guò)去寫容易,而且不會(huì)將剛寫好的字弄糊。但這樣的書寫習(xí)慣卻給后人解讀他的手稿帶來(lái)了諸多困難。直到十七世紀(jì),才有人開(kāi)始解讀這些結(jié)合了大量筆記和繪圖的手稿。而且,人們發(fā)現(xiàn)達(dá)·芬奇的許多發(fā)明都暗藏“缺陷”,從而使這些發(fā)明即使被復(fù)制出來(lái),也無(wú)法派上用場(chǎng)。研究人員相信,這顯然是達(dá)·芬奇“刻意為之”,一是保護(hù)自己的“知識(shí)產(chǎn)權(quán)”,二是擔(dān)心被用于戰(zhàn)爭(zhēng)目的。

 

　　“泰克諾藝術(shù)”公司的下一步計(jì)劃,是搜索達(dá)·芬奇手稿中剩余的兩萬(wàn)多幅草圖,找出機(jī)器獅的設(shè)計(jì)圖,造出達(dá)·芬奇機(jī)器獅。

 

　　據(jù)悉,在達(dá)·芬奇的眾多發(fā)明中,機(jī)器人并不是他最滿意的作品,他最偉大的發(fā)明是一個(gè)被稱做“雄蜂”的飛行器和一只能自由漫步的“機(jī)器獅”。有記載稱,達(dá)·芬奇在1515年將一只機(jī)器獅贈(zèng)給法國(guó)國(guó)王,當(dāng)后者對(duì)著機(jī)器獅抽上三鞭,獅子的胸部就會(huì)打開(kāi),開(kāi)出一朵“鳶尾花”。

　　

　　達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)以麻省理工學(xué)院(原名斯坦福研究學(xué)院)研發(fā)的機(jī)器人外科手術(shù)技術(shù)為基礎(chǔ)。Intuitive　Surgical隨后與IBM、麻省理工學(xué)院和Heartport公司聯(lián)手對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。FDA已經(jīng)批準(zhǔn)將達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)用于成人和兒童的普通外科、胸外科、泌尿外科、婦產(chǎn)科、頭頸外科以及心臟手術(shù)。達(dá)芬奇外科手術(shù)系統(tǒng)是一種高級(jí)機(jī)器人平臺(tái)(簡(jiǎn)稱),其設(shè)計(jì)的理念是通過(guò)使用微創(chuàng)的方法,實(shí)施復(fù)雜的外科手術(shù)。

 

　　簡(jiǎn)單地說(shuō),達(dá)芬奇機(jī)器人就是高級(jí)的腹腔鏡系統(tǒng)。大家可能對(duì)現(xiàn)在流行的微創(chuàng)治療手段如:胸腔鏡、腹腔鏡、婦科腔鏡等有所了解,達(dá)芬奇機(jī)器人進(jìn)行手術(shù)操作的時(shí)候也需要機(jī)械臂穿過(guò)胸部、腹壁。

 

　　達(dá)芬奇機(jī)器人由三部分組成:外科醫(yī)生控制臺(tái)；床旁機(jī)械臂系統(tǒng)；成像系統(tǒng)。

 

　　一、外科醫(yī)生控制臺(tái)

 

　　主刀醫(yī)生坐在控制臺(tái)中,位于手術(shù)室無(wú)菌區(qū)之外,使用雙手(通過(guò)操作兩個(gè)主控制器)及腳(通過(guò)腳踏板)來(lái)控制器械和一個(gè)三維高清內(nèi)窺鏡。正如在立體目鏡中看到的那樣,手術(shù)器械尖端與外科醫(yī)生的雙手同步運(yùn)動(dòng)。

 

　　二、床旁機(jī)械臂系統(tǒng)

 

　　床旁機(jī)械臂系統(tǒng)(Patient　Cart)是外科手術(shù)機(jī)器人的操作部件,其主要功能是為器械臂和攝像臂提供支撐。助手醫(yī)生在無(wú)菌區(qū)內(nèi)的床旁機(jī)械臂系統(tǒng)邊工作,負(fù)責(zé)更換器械和內(nèi)窺鏡,協(xié)助主刀醫(yī)生完成手術(shù)。為了確保患者安全,助手醫(yī)生比主刀醫(yī)生對(duì)于床旁機(jī)械臂系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)具有更高優(yōu)先控制權(quán)。

 

　　三、成像系統(tǒng)

 

　　成像系統(tǒng)(Video　Cart)內(nèi)裝有外科手術(shù)機(jī)器人的核心處理器以及圖象處理設(shè)備,在手術(shù)過(guò)程中位于無(wú)菌區(qū)外,可由巡回護(hù)士操作,并可放置各類輔助手術(shù)設(shè)備。外科手術(shù)機(jī)器人的內(nèi)窺鏡為高分辨率三維(3D)鏡頭,對(duì)手術(shù)視野具有10倍以上的放大倍數(shù),能為主刀醫(yī)生帶來(lái)患者體腔內(nèi)三維立體高清影像,使主刀醫(yī)生較普通腹腔鏡手術(shù)更能把握操作距離,更能辨認(rèn)解剖結(jié)構(gòu),提升了手術(shù)精確度。

 

　　達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人可以治療哪些疾病:

 

　　1、心胸外科:

 

　　開(kāi)放式心胸外科手術(shù)需要開(kāi)胸,分離胸骨,游離肋骨,在體外循環(huán)下完成,手術(shù)創(chuàng)傷大,手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)高,術(shù)后恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng)。胸腔鏡已用于肺葉切除、冠脈搭橋等心胸外科手術(shù),這種微創(chuàng)的手術(shù)方法不用開(kāi)胸,僅需在肋間作幾個(gè)小切口,就能完成手術(shù)操作,病人痛苦小,術(shù)后恢復(fù)快。但其適用范圍有限,無(wú)法完成一些解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜的手術(shù),因而開(kāi)展并不普及。手術(shù)機(jī)器人最早于1999年完成了首例冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù),2003年起用于各種心臟外科直視手術(shù)。它在不破壞胸廓完整性的前提下,能精準(zhǔn)地完成手術(shù)操作,而且適應(yīng)證范圍廣泛,幾乎涵蓋所有的心胸外科手術(shù),如心臟外科的全腔內(nèi)心臟搭橋、心臟不停跳取乳內(nèi)動(dòng)脈、二尖瓣成型、二尖瓣置換、房間隔缺損修補(bǔ)、三尖瓣成型、心臟腫瘤切除,胸外科的肺葉切除術(shù)、食管癌切除、胸腺切除術(shù)和食管失弛緩癥的治療等。其中,全腔內(nèi)心臟搭橋手術(shù)和二尖瓣成型手術(shù)是手術(shù)機(jī)器人在心胸外科開(kāi)展的代表手術(shù)。臨床應(yīng)用表明手術(shù)機(jī)器人的手術(shù)安全性高,療效明顯好于開(kāi)放式手術(shù)和胸腔鏡手術(shù)。

 

　　2、泌尿外科:

 

　　腹腔鏡技術(shù)被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于泌尿外科手術(shù),這一微創(chuàng)的手術(shù)方式適用于許多常規(guī)的泌尿外科手術(shù),如腎切除、腎上腺切除、輸尿管切開(kāi)、膀胱腫瘤切除、前列腺腫瘤切除等。但由于泌尿系統(tǒng)解剖學(xué)上的特殊性,限制了腹腔鏡技術(shù)的普及和推廣,一些復(fù)雜的手術(shù)往往難以掌握,而且手術(shù)并發(fā)癥發(fā)生率較高。目前國(guó)內(nèi)的孫穎浩教授已經(jīng)能很好地運(yùn)用手術(shù)機(jī)器人獨(dú)特的深部操作和精細(xì)操作的技術(shù)優(yōu)勢(shì)廣泛應(yīng)用于各種泌尿外科手術(shù),包括前列腺癌根治、腎切除、腎盂成形、全膀胱切除、輸精管吻合、輸尿管成形、活體供腎切取等。其中,前列腺癌根治術(shù)是最能體現(xiàn)其技術(shù)優(yōu)勢(shì)的手術(shù),手術(shù)機(jī)器人提供寬闊視野和準(zhǔn)確、靈活的控制能力,能夠清楚呈現(xiàn)組織、器官的解剖構(gòu)造和神經(jīng)血管束的走行,精細(xì)的分離有利于淋巴結(jié)的清掃,準(zhǔn)確的縫合保證了吻合的高質(zhì)量,手術(shù)中精確保留前列腺側(cè)筋膜,有利于減少手術(shù)對(duì)患者性生活的影響,術(shù)后病理檢查和隨訪都顯示了良好的腫瘤切除效果。自2000年開(kāi)展首例手術(shù)機(jī)器人前列腺癌根治性切除以來(lái),該術(shù)式在國(guó)外得到迅速推廣,在北歐國(guó)家超過(guò)一半以上的前列腺癌根治手術(shù)由手術(shù)機(jī)器人完成,而在美國(guó),這一比例更是高達(dá)90%,已成為前列腺癌根治手術(shù)的“金標(biāo)準(zhǔn)”。

 

　　3、婦科:

 

　　以腹腔鏡技術(shù)為代表的微創(chuàng)手術(shù)方式正逐步取代傳統(tǒng)的開(kāi)放式手術(shù),應(yīng)用于從卵巢囊腫開(kāi)窗引流到全子宮切除、盆腔淋巴結(jié)清掃的各種婦科手術(shù)中。但是大部分的婦科手術(shù)需要在狹窄的盆腔內(nèi)完成,手術(shù)操作的視野和空間都非常有限,這使腹腔鏡器械的活動(dòng)自由度受限,且操作的動(dòng)作幅度不穩(wěn)定,難以完成一些需要精細(xì)分離、縫合及淋巴結(jié)清掃的操作,限制了腹腔鏡技術(shù)在復(fù)雜婦科手術(shù)中的應(yīng)用。da　Vinci手術(shù)機(jī)器人于2005年被美國(guó)FDA批準(zhǔn)用于婦科微創(chuàng)手術(shù),此后,該技術(shù)迅速普及。臨床應(yīng)用結(jié)果表明手術(shù)機(jī)器人手術(shù)具有更高的精確性、更好的操控性,能在骨盆中完成精細(xì)的操作,有利于功能的重建和盆腔淋巴結(jié)清掃。國(guó)外報(bào)道較多的是用于宮頸癌根治手術(shù),該手術(shù)需要運(yùn)用精確的分離技術(shù)進(jìn)行韌帶切斷、輸尿管游離、淋巴結(jié)清掃等,可以充分發(fā)揮手術(shù)機(jī)器人的技術(shù)優(yōu)勢(shì),達(dá)到理想的手術(shù)效果。對(duì)于需要進(jìn)行比較復(fù)雜縫合技術(shù)的手術(shù),如復(fù)雜的子宮肌瘤切除術(shù),運(yùn)用手術(shù)機(jī)器人靈巧的手術(shù)臂高質(zhì)量地完成縫合,有助于減少術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生。此外,報(bào)道的手術(shù)機(jī)器人手術(shù)還有全子宮切除、輸卵管再通吻合、卵巢切除和盆底重建等。

 

　　4、腹部外科:

 

　　早期手術(shù)機(jī)器人主要用于腹部外科,開(kāi)展了一些比較簡(jiǎn)單的手術(shù),但并沒(méi)有表現(xiàn)出比腹腔鏡手術(shù)更明顯的優(yōu)勢(shì),因而未推廣應(yīng)用。隨著手術(shù)機(jī)器人在其它外科領(lǐng)域的成功開(kāi)展,其在腹部外科的應(yīng)用和研究又重新活躍,迅速開(kāi)展了各種手術(shù)。根據(jù)其對(duì)第二代腹腔鏡手術(shù)的影響程度,可將手術(shù)機(jī)器人腹部外科手術(shù)分為三類:①對(duì)常規(guī)開(kāi)展的腹腔鏡手術(shù)基本沒(méi)有影響的機(jī)器人手術(shù),例如機(jī)器人膽囊切除、抗反流的胃底折疊、疝修補(bǔ)、闌尾切除、可調(diào)節(jié)捆扎帶胃減容和良性胃腸腫瘤的切除等。②可顯著提高腹腔鏡手術(shù)效果的機(jī)器人手術(shù),范圍比較廣泛,包括機(jī)器人肝葉切除、復(fù)雜膽道重建、胃旁路減重、胃癌根治、結(jié)直腸癌根治、胰腺部分切除和胰十二指腸切除等。③在腹腔鏡下難以完成,唯有手術(shù)機(jī)器人能精準(zhǔn)完成的一些手術(shù),例如內(nèi)臟動(dòng)脈瘤切除吻合、細(xì)口徑的膽管空?qǐng)鑫呛?、?fù)雜的腹腔內(nèi)淋巴結(jié)清掃等。