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达芬奇手术机器人系统技术分析
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3秒自动关闭窗口操作达芬奇机器人手术是怎样的体验？
【Jack的回答(72票)】:
偶然看到的题，主动来答。
这个话题刚好是我熟悉的，参加AUA年会的时候在公司展台首次体验，后来本院购入一台，机缘凑巧，亲手操作过，并且顺利完成了。
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，第一眼看到这个家伙的感受：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10万软妹币（评论里有朋友提醒不同的臂价格不同，单价约刀，有的臂更贵些），每台手术平均至少要使用4条臂，所以开机费用4-6万（评论里有朋友提醒大约为3万，这个4-6万的说法是最早引进达芬奇系统的某医院的同仁说的）大概就是从这来的。楼上有同学说不关机，这基本上是不现实的。机器一直处于开机状态本身就有损耗，坏了的话维修费用远胜机械臂。实际使用中，我们每台手术结束后都是要关机的。
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（最早国内还没有这家伙的时候，某人曾和我说这镜体是用手扶的，或者专门配一台扶镜机器人。当时觉得很奇怪。后来我想到了，他说的可能是Zeus机器人）（评论里朋友提醒，应为伊索机器人，这是一种专用的扶镜机器人）。
上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）上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。
最后就是价格了，单机2000W软妹币，每条机械臂?10W，使用次数限定10次，机器人市场被intuitive公司垄断，价格居高不下。
先这么多吧，有时间再补充。
【AlexZhang的回答(41票)】:
2000万的玩意，总是要有些优势的。这货最大的的优势并不仅仅是响应灵敏和操作精细。
这货会拐弯，会拐弯啊！你可以切一个很小的口子然后在里面干很大的事。比如甲状腺手术，上过甲状腺手术的都知道我在说什么。
然！并！卵！
达芬奇并不在医保，也不在收费目录里。也就是说，医院用这个每做一台手术，亏五万。
坑爹呢这是？！
【尤某的回答(23票)】:
前两天有机会体验了一把，可惜我没有操作外科手术的基础，写出的体验没针对性
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。
力反馈的感觉有，还是比较灵敏的，但是没有指尖的触感。不过我操作时候怕弄坏，也没有刻意尝试用力触碰和大幅动作，所以不知道受阻力时的表现。
能切换到第三个工具是个非常好用的功能，让左右配合也方便了很多。
——————————————————————————
这是体验时的场景
这是我那次弄出来的效果
把绿色的橡皮筋环捏住穿过橙色柱子上的小洞（精细操作和力反馈都很直观，达到左右配合也很容易）把绿色的橡皮筋环捏住穿过橙色柱子上的小洞（精细操作和力反馈都很直观，达到左右配合也很容易）
把缝针从下面穿过，左右套上其它橡皮环（照片基本就是操作时的视角，从侧面把环套上缝针和锋线末端毫无难度，说明三维视觉的重构做得非常好）
我不是医生，说不到太多重点。但若有兴趣，欢迎提问
【徐上東的回答(7票)】:
我们医院有幸有这么一台机器。
记得当时还是在手术室实习，本人是一名护士。很早就听说我们医院有达芬奇了，进手术室当天就去看了。也没拍照片，想看的可以度娘一下。确实很震撼的，四个手臂，据说还可以卸换的。可以360度旋转，从一个小孔进去，切一大块东西出来。对人体创伤很小很小啊。
我们实习生每天手术做完要把手术间打扫一下。那天我负责达芬奇在的那间手术室，老师很早就提醒了不要去碰那机器，估计都知道我们很好奇把，说是2000w的东西，不开玩笑，开个机都要4w块，所以都是不关机的。
后来也碰到过用这个做手术，在边上看了下确实很先进啊，就像打电动一样，在边上操控控制台，两个手柄，一个显示器，下面还有踏板。医生只要坐在那就行了。手术成功率也高，外科医生也省力。我们医院是第二代，据说第三代可以两个人同时操控，那就成功性更高了。但是看上面说，好贵的。可能目前国内就是这样的吧。
【Kerouac的回答(2票)】:
能体验的人至少是副高以上了，一般不会来知乎的。知乎都是我这样的小屁孩。
【向迩的回答(1票)】:
虽然没有亲手操作过，但是在美国时候看过一台前列腺切除手术。感觉还是非常震惊的，全程只有一个医生在手术室的角落操作，手术进行的很快。带教老师说北京一共只有两家医院有，一个是301，一个是协和，但是由于医院亏钱太厉害，现在已经不用了。
【candyku的回答(0票)】:
我们医院去年刚进回来一台，哇塞，记者都来采访了，我是内科医生只有围观的分～飘过～
【何哲浩的回答(4票)】:
碰巧今天下午要飞去香港威尔斯亲王医院参加机器人培训……
我所供职的医院14年底购入Da Vinci SI一台，目前我所在的科室已经完成机器人普胸手术约130例，大部分为肺、纵隔手术。费用上讲，开机费为2万，我们手术使用3条机械臂（一条臂镜头，两条操作臂），所以能省点钱，2把器械加起来1万多点，总共比常规胸腔镜手术大约贵3万，而且不能进医保。对医院来说，开机费几乎是纯收入，就是整机2000来万一次性投资，每年百来万保养维护费（光源的灯泡寿命1000小时报价30万来着），剩下的就是用点电，所以手术量一定要大，手术量小的医院还是会亏的。类似于航空公司的飞机，飞机一直在天上飞航空公司才赚钱。机械臂的使用费这个没话说，按成本价供应。机械臂上有个芯片，每次使用后主机会往芯片上写使用信息，用满十次就报废了，主机就不认它了。
好像跑题了……题主问的是手术体验，作为一名机器人手术主刀医生，的助手。从助手角度来看，讲一讲机器人手术和普通胸腔镜手术的不同体验。
1、视野非常好。毕竟是1080p分辨率外加立体视觉，而且主刀操作台上看到的又和我们助手看到的不一样，有时候助手看2D屏幕觉得这个地方根本看不清，但是主刀却表示看的很清楚操作的很欢。另外做胸腔镜手术时候扶镜子的助手要懂得主刀医生的意图，及时调整视角，如果今天助手心情不好或者在想别的事情开小差镜头不及时跟随，主刀医生会很郁闷。在机器人手术中这一切都不重要了，主刀医生想看哪儿，自己捣鼓一下镜头位置就好，随心所欲。
2、3D立体视觉的重要性。胸腔镜手术操作电钩有一条很重要的技巧就是勾起来再烧，把要烧的组织勾离后面的重要组织，防止损伤后面的组织。而机器人手术中主刀医生常常直接就烧上去了，因为他们有3D视觉，知道这一下烧上去的深浅，可以刚好烧掉鞘膜而不损伤后面的其他组织。作为助手看2D屏幕往往看的胆战心惊，主刀医生表示我这离后面的血管还有一段距离的啊。
3、多自由度、稳定的机械臂。这个前面的朋友已经介绍的很多了，机械臂可以以任意角度扭动，完爆人手的关节自由度，更不用说一根硬杆子的胸腔镜器械了。另外做胸腔镜是使用操作器械的杠杆原理，打个比方，手在外面往左操作，器械在胸腔里往右动，虽然经过大量训练以后这个过程几乎不用再思考，但毕竟是要有一个转换过程。而机器人手术中操作是一致的，手往左机械臂也跟着往左，有点像电影Avatar中反派头头控制的装甲机器人。另外胸腔镜手术对于术者来说其实是很累的，手都是悬空在做，时间长以后手酸不说，还容易产生抖动。而机器人手术完美的解决了这些问题。
4、学习曲线短。刚才说了，胸腔镜手术医生需要大量的操作训练才能做到人、器械合一，让大脑里的动作转换过程做到自然而然。而在达芬奇机器人上本来就是人机合一的，不需要转换，所以机器人手术的学习曲线短。据国外同行讲，国外这10年来的统计，胸腔镜手术的比例没有明显上升，传统开胸手术的比例降低不少，取而代之的是机器人手术比例上升很快。学习速度快是其中一个重要原因。
再来讲一讲对患者的影响。前面也有人说了，主要还是一个微创，本来一个手术存在很复杂的吻合、重建过程，非得开个大口子才能做，做胸腔镜难度又很大，可能需要非常经验丰富的医生才能在胸腔镜下熟练的缝合，而且缝合角度还受限制。这时候达芬奇机器人的优势就很明显了，不仅缝合非常轻松，还可以以任意角度缝合。今年的沈阳机器人手术会议上看过解放军总医院的高长青教授演示的机器人冠脉搭桥手术，简直惊为天人。几毫米粗的血管，要缝8针做吻合，加上心脏还是在跳动的，用胸腔镜做简直不可想象。而高教授的团队现在已经可以用十几二十分钟吻合一根血管。据他们介绍，使用机器人做的不停跳冠脉搭桥手术，患者第二天就可以下地走路，3-5天出院就可以回家或者上班去了。
好了不说了，我要赶飞机去了^_^
【柏安的回答(2票)】:
操作过两次，一次是在北京的一个医疗器械展会上，另一次是在美国的一个机器人会议上。当然这两次都不是在真正的手术过程中，本人也不是医学背景，所以也只是有一点初步的体验和大家分享一下。
1. 达芬奇手术机器人对于主从间的延迟处理的很好，人在控制台操作时，基本感觉不到从端机械臂的延时，这个控制周期至少应该在50ms，甚至更低。
2. 三维视觉逼真度高，人眼通过控制台看到的场景与肉眼直接看相比基本没有差异，而已可以通过调节放大倍数，进行缩放。
3. 控制台的人机工程学设计很符合人的操作，达芬奇的控制台可以针对不同的医生进行位置的调整，方便医生操作。
4. 达芬奇机器人可以提高医生的操作分辨率，通过比例缩放的方法，操作者的运动和末端手术器械的运动形成一定比例的映射，可以帮助医生完成一些非常精细的操作。
5. 关于力反馈的问题，也是着重想和大家讨论的。达芬奇机器人目前还不具备力反馈功能（达芬奇仿真器具备力反馈功能），上次和Intuitive Surgical的人员交流时特意问了这个问题，他的解释从两个方面说的，一方面是成本的问题，因为要具备力反馈的话就必须在手术器械的末端安装力传感器，满足这种精度和尺寸的力传感器价格当然不便宜；另一方面他说经验丰富的医生对是否具备力反馈并不是那么在意，因为在以前的手术中已经建立了组织形变和力大小之间的映射关系，因此即使达芬奇不提供力反馈，医生也能从组织的形变中判断出施加的力是否合适，这一点希望有医学背景的朋友多多发表看法。
【许三多的回答(4票)】:
先占个坑吧，楼上JACK的答案错的地方有些多，发现下面大家很多不理解的，但是居然还上日报了。。。怕误导大家太多。
现在外面玩，晚上写个详细的介绍达芬奇机器人的答案，顺便介绍下国内目前在做的几家的微创机器人现状。
【DanielDuan的回答(1票)】:
主刀和一助不用刷手上台，甚至都不在手术间里，累了喝杯咖啡抽根烟呵呵！打游戏一般！
视野好，像自己变成孙悟空进去了，而且反馈很好，缝合和分离组织像拿着器械在很靠近组织的地方用手做一样，而不是像腹腔镜是靠杠杆！缝合打结更快，也更好！
很稳，不抖！
我觉得科幻感太强了，而且创伤小，速度和效果又不逊于直接开腹，就是开始固定手臂会费些时间！绝对是外科发展的大趋势！
【DrWang的回答(1票)】:
其实达芬奇机械臂的摆放位置很恶心。经验不足的话，机械臂之间会打架碰撞，这昂贵的玩具碰的叮当响，听着都肉疼。所以手术切口的设置很重要。我还是觉得力反馈还是比较重要的，很多时候在分离游离操作的时候确实眼睛看不到，要靠力回馈的感觉来下手。一般来说，国内还是要配个一助洗手上台操作的，有人是水平有限，要靠一助用吸引器做牵引，有人则干脆只用这玩意做导航。大牛可以完全机械臂操作不需要一助手帮忙，但是一助还是要台上待命，万一出现紧急状况赶紧开放手术处置。所有医生新接触机器人最大的感触就是3d显示，没有之一。机械臂活动度好，但不代表你手法一般，用了机器人就能飞上天，它本质还是个工具，手术效果还是人来决定的。
【张草的回答(0票)】:
旁观者看过好几次他们外科做。可能是因为刚开始做的缘故，不是很熟悉，手术时间比普通腔镜手术还长很多。但是对于的前列腺癌根治术，优势很明显。达芬奇手术系统的优势在于各种重建，比如胆道重建，胰管重建，尿道重建等。因为普通腔镜在重建时缝合打结很困难，而且角度限制的很死，但是达芬奇机械臂可以360度旋转，明显提高操作的便捷性。
【吴昊的回答(0票)】:
一个外国人来我们学校曾经演示过前列腺切除术的全过程，手术可以看到很精细，两天手臂很灵活，但是有些东西毕竟是机器完成不了的，出血多的话还是开腹无疑的。
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