机器人为外科医生提供了超人的稳定性和精确性

机器人系统越来越多地被用于促进和优化手术过程中仪器和工具的定位。这些系统简化了手术室的工作流程。他们确保手术工具以合适的角度插入，以获得最好的结果。人类往往无法达到所需的精确度，因为人类容易无意识地颤抖，而且视力不佳。机器人只是把仪器放在指定的位置。整个手术过程由外科医生完成。机器人只是一个工具，便于规划和优化仪器定位。IDTechEx的新报告《2020-2030年机器人手术创新》对这一新兴技术进行了全面分析。

大多数用于手术工具定位的机器人系统都是图像引导平台，旨在准确识别和瞄准身体上的给定部位。机器人引导外科医生的动作，防止他们偏离计划的插入路径。这项技术使手术更安全、更快捷，从而加速患者康复，改善医疗效果。机器人操作减少了人工交互的需要，从而降低了潜在的人为错误的风险。

理论上，机器人制导和定位系统对于任何必须进行高精度操作的程序都是有利的。其目的是通过提高手术效率来缩短住院时间并改善患者的预后。今天，这个市场的价值超过12亿美元。受益于这项技术的主要外科领域是整形外科、神经外科、激光治疗和活检。骨科手术是迄今为止最发达的市场。

骨科手术的一个主要挑战是植入物的定位和准确性。机器人很适合这一应用，因为计算机辅助导航可以帮助外科医生精确地识别和定位感兴趣的区域。机器人骨科手术系统通常用于进行脊柱、膝关节和髋关节手术。Stryker是骨科护理领域的巨头，开发了一款用于骨科膝关节手术的机器人器械定位平台Mako。它允许外科医生提前计划干预，使用术前MRI或CT扫描构建的患者解剖的虚拟模型。标记和立体摄像机实时跟踪和引导外科医生的工具。机器人组件提供了手工无法实现的更高水平的稳定性和精度，从而确保螺钉或植入物以正确的角度和深度插入。这提高了手术的效率、速度和安全性，从而缩短了住院时间，改善了患者的治疗效果。

大多数为神经外科设计的工具定位机器人进行立体定向钻孔，这是一种外科干预形式，使用三维坐标系统定位颅骨内的小目标，并对其执行一种程序(例如消融，注射，刺激，植入等)。立体定向钻孔通常使用框架手动完成，机器人改进了这种方法。雷尼绍制造的neuromate机器人系统，为立体定向神经外科手术提供一致、快速和精确的仪器定位。它允许外科医生避免损坏重要结构，这是传统立体定向框架的挑战。术前患者的MRI和CT扫描由neuromate神经外科计划软件处理，并转化为患者大脑的虚拟模型。外科医生使用手持控制器控制机器人。他们可以使用钻头、导管、活检针和导管。机器人平台还配备了激光工具，用于在手术前检查患者登记并标记患者头部的入口点。这项技术的应用包括神经内窥镜检查和脑深部刺激的电极植入手术。

激光也可以被机器人定位，以便进行手术。机器人激光定位系统可用于治疗血管病变或进行眼科手术。库卡与应用人工智能(2AI)实验室合作开发了一款激光制导手术机器人。这项名为LaserNAVI的技术可以自动对血管(静脉)病变进行医疗激光治疗。在传统的医疗激光治疗中，医生用手控制激光。为了手术成功，医生需要在静脉和激光之间找到正确的距离，并精确地跟踪病变。对于医生来说，这个过程是令人厌烦和重复的，这可能导致错误和并发症。LaserNAVI使用两个集成摄像头结合人工智能算法来检测不健康的静脉。该系统利用近红外光识别血管，并自动计算血管的距离和轨迹。首先，外科医生将集成在机器人中的红外摄像机对准病变部位。 They then mark the beginning and end of the lesion on the display screen, after which the robot initiates laser treatment of the targeted venous area. This system is particularly advantageous for the treatment of microvessels for which handheld devices are not precise enough. It compensates for patient movement in real time so that the laser sticks to the required path.

活组织检查是机器人系统在仪器定位方面的另一个潜在应用。为了提供有关器官病理的准确信息，必须非常精确地进行活组织检查，以便在不接触周围组织的情况下取出所需的细胞。这种精确度通常是人类无法达到的，因为人类容易无意识地颤抖，而且视力不佳。机器人使外科医生能够标记所需的位置，并确保针头插入正确的位置。XACT机器人公司生产了一种无需手动操作的机器人系统，可以在将针头和其他仪器推向难以触及的目标时提供精度。XACT设备结合了基于图像的规划和导航以及仪器插入和转向功能。它是专为经皮手术如活组织检查，但也可用于其他手术，如肿瘤消融和脓肿引流。

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