桂海军 综述 张诗雷 沈国芳 审校

医用外科机器人应用和研究进展

桂海军 综述 张诗雷 沈国芳 审校

机器人技术的发展推动外科手术模式产生革命性的变化，目前研究主要集中于脑神经外科、整形外科、骨科等领域，已显示出良好的社会和经济价值。为促进我国医用外科机器人技术的研究和发展，结合国内外典型外科手术机器人的研究和应用状况，就外科机器人所涉及的手术机器人系统结构和发展前景进行综述。

医用机器人 计算机辅助手术 远程手术 图像处理

自1959年“机器人之父”Joe Engelberger研制出世界上第一台工业机器人以来[1]，机器人历经半个世纪的发展，已经在工业、农业、航天、军事、家庭、服务等各领域得以广泛应用并展现巨大的社会及经济价值[2]。为了解决传统外科手术存在的精度不足、切口较大、辐射较多、操作疲劳等问题，人们开始探讨如何将机器人技术引入外科手术领域，借助机器人、传感器、控制器等技术的自身优势，为外科医生提供全新的方法及系统，以解决上述问题，改善手术效果。

1 外科机器人系统结构概述

医用外科手术机器人系统，其系统构架遵循建模、规划和执行3个原则。建模阶段完成图像采集、处理和分析，规划阶段确定手术方案，执行阶段是借助手动或自动化器械及设备辅助医生实现手术方案。医用外科手术机器人系统整合了智能器械（机器人）与自动控制技术，能够以成像设备和传感器等为工具，直接或者间接地引导操作实现手术微创。……