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史陶比尔集团

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成功案例

力求完美:手术机器人

ROSA® 是一款经 FDA 批准的手术机器人,现已在 200 多家诊所和医院中使用。由外科医生开发,Zimmer Biomet 的机器人技术具有集成导航平台,已经为世界各地的众多手术提供帮助。

创新源自历史

外科手术器械的历史可以追溯到很久以前。希波克拉底被认为是传统外科手术的创始人。早在大约公元前500年,手术中使用的器械已多达200种。在随后的几个世纪中,医术的进步使器械得以进一步发展。医生提出器械要求,技术熟练的工匠根据这些要求制作经过艺术装饰的器械。器械制造在19世纪和20世纪达到新的水平:刀匠取消了象牙、黄金和白银等装饰元素,而采用钢制器械。1939年,外科技师这个职业正式诞生。

即使在今天,医院在很多情况下仍根据不同的流程,采取常规手术。手术的区域常常需要较大的切口,外科医生能够清楚看到手术区域,便于其直接放入和操作手术器械。现代微创技术中切口的大小不会超过放入手术器械所必需的大小。在手术开始之前,不再需要切开大面积的皮肤,可通过使用成像方法补偿视野受限。 ROSA® 技术系统由手术台旁的两个移动单元组成。其中一个单元同时适用于脊柱和大脑手术,另一个视觉单元则仅用于脊柱手术。ROSA® 脊柱应用系统具有动态跟踪功能。其中视觉单元有一个摄像头,可以在三个维度上连续监视另一个单元的运动。六轴史陶比尔机器人安装在刚性框架上。机器人夹持工具,根据显示屏上的运动规划执行动作。ROSA® 脊柱应用系统的一个显著特点在于,它可以检测微小的位置变化,例如患者呼吸引起的胸腔运动。此动态跟踪功能可实现参数的实时调整可保证工具的精确导航,并将程序风险降低到最小程度。

通过创新机器人技术与外科手术相结合,ROSA® 技术还可以使用由创新材料制成的先进植入物。医学影像结合也是机器人在手术室中受到欢迎的一大理由。例如,系统通过采集术中数据,结合 ROSA® 膝关节应用系统中的先进成像法,为医生提供“虚拟膝关节置换”功能,可在实际截骨之前模拟力线平衡和假体植入等手术效果。灵活的成像方法,包括基于 X 射线的成像和非成像选项,使外科医生和患者能够降低成像成本,便于手术准备。使用 Zimmer Biomet 的 2D X 射线到 3D骨骼建模技术进行术前计划,限制了手术中的器械使用,并根据患者骨骼解剖结构轻松创建个性化方案。使用 Zimmer Biomet 的 2DX 射线到 3D 骨骼建模技术进行术前计划,医生可根据患者骨骼解剖结构轻松创建个性化方案和选择合适的手术器。

六个自由度和精准导航

从机械角度来看,ROSA® 由具有六个自由度的机器人组成。类似于人的手臂,它可以执行精确的多维运动。这使它成为一种必不可少的高精度辅助工具,确保外科医生在各个可能的方面所需的最大运动自由度,使其能够以最高水平进行手术操作。辅助导航系统与机械结构进行配合。外科医生可以在患者图像上实时看到器械。机器人的触觉反馈能力使外科医生能够在计划阶段确定的范围内精确地牵引控制器械。在这种人机交互中,外科医生可以继续运用他们的个人技能,系统遵循医生的安排。