摘要：手术机器人系统现在已经广泛应用于我国妇科疾病的微创手术中。本文介绍的手术机器人系统涵盖两类，分别为达·芬奇手术机器人系统和国产手术机器人系统。达·芬奇手术机器人因为高清的3D术野成像、合理的人体工学设计、腕式的手术器械的特点，在许多妇科微创手术治疗中具有明显的优势。并且，随着国产手术机器人的迅猛发展，妇科手术有了新的选择。本文通过分析达·芬奇手术机器人系统和国产手术机器人系统在妇科微创手术中应用的优势和局限性，并对机器人手术系统在未来妇科微创手术中的应用进行展望，旨在运用手术机器人系统达到辅助妇科微创手术发展的远期目标。

关键词：手术机器人；达·芬奇手术机器人；国产手术机器人；妇科手术；

随着生活质量不断提高，人们对于医疗服务质量的需求也持续增长。在疾病的手术治疗中，患者的要求不再局限于通过手术治愈疾病，并且对于手术创伤、术后恢复和远期预后的主观意愿都有增加；妇科医生也希望高效扩大手术视野，提高手术过程的精准度，进而改善妇科手术的远期预后，延长妇科医生的有效从医时长，提高社会整体的医疗服务水平。

机器人手术系统因这一时代发展需求而产生，成为实现手术微创化精准化的有力武器。高清 3D视野成像、直觉式动作控制的机械臂技术和高灵活度的腕式操作作为达·芬奇手术机器人的三大主要优势[1]。该手术机器人突破人眼极限成倍放大高清手术视野，手术操作更加精细灵巧，极大地扩展了妇科腹腔镜手术的应用范围，使得一些高难度、复杂性手术微创化和精准化。与此同时，我国国产手术机器人的发展速度极其迅猛。尽管直到2021年10月，山东威高研发生产的腔镜手术机器人才正式通过国家药品监督管理局审查，成为国内首家获批的腔镜手术机器人。国产化手术机器人如果全线落地，中国有望凭借庞大的人口基数，使设备在大量的手术操作中拥有更快的迭代速度[2]。本文旨在通过达·芬奇手术机器人和国产手术机器人的分析两者的优势与局限性，同时探讨手术机器人系统与新兴技术结合的可能性，进一步优化妇科微创手术。

1.手术机器人发展史

1985年，Kwoh等首次将Unimation PUMA 200工业机器人应用于脑肿瘤组织活检[3]，有效避免了操作人员手部抖动，提高了操作的精准度。自此，手术机器人相关技术迅速发展，世界范围内的手术机器人的发展大体上分为四代。第一代为持镜机器人伊索：1994年伊索被首次推出，并于1996年加入声控系统，该系统在主刀医生的指示下控制内镜方向与视角，降低医生手部疲劳，是首个被美国食品和药品管理局批准用于临床的手术机器人，主刀医生与助手配合不协调的困扰得以有效解决。第二代为遥控机器人宙斯：1995开发出该系统，实现了精细手术操作、远程遥控和稳定的机械抓持等功能，2000年获得美国食品和药品管理局认证。第三代达·芬奇机器人手术系统：来源于美国军方用于处理远距离手术治疗的研究，美国Intuitive Surgical公司研制出的机器人手术系统于1999年获得美国食品和药品管理局批准，2003年该公司与Computer Motion公司合并，垄断全球市场。第四代机器人手术系统作为国内目前最先进的手术系统，即da Vinci XI及da Vinci SP机器人手术系统，现已广泛应用于临床。

在我国，多数为军队系统的综合性医院最早引进达·芬奇手术系统，并且成功的病例也最多。2006年12月，中国大陆首次获批引入第一台达·芬奇手术机器人[4]。2008年12月24日，解放军总医院妇产科进行中国大陆地区首例机器人妇科手术，该例手术是左附件切除术＋辅助阴式子宫切除术患者诊断为子宫腺肌病和左侧卵巢囊肿[5]。与传统腹腔镜手术相比，该手术除了更高质量地完成手术之外，还做到了减少手术并发症、创口美化和降低住院时长。虽然国产手术机器人起步较晚，但发展十分迅速。数据显示，2015-2020 年全球手术机器人市场CAGR（年复合增长率）为22.6%，同期国内的CAGR 为35.7%，远超全球市场增速。近年来，我国手术机器人迅猛发展，以图迈、妙手等为代表的新型腔镜手术机器人相继成功应用于临床，将有望克服国外技术垄断，实现在高端医疗设备领域中国产化的弯道超车[6]。

2.达·芬奇手术机器人

2.1达·芬奇机器人手术系统的构成和使用

达·芬奇手术机器人系统组成包括3个部分，分别是控制台、手术床旁机械臂和高清三维成像。da Vinci XI在前几代系统的基础上进一步实现了扩展解剖通路、集成工作台运动、动臂旋转及 360° 轴旋转；da Vinci SP则允许外科医生通过单一端口进行机器人辅助手术，同时提供患者的360°解剖通道，并配全关节内镜。进行妇科手术操作时，患者多取截石位体位，机械臂相应地置于患者两腿间，机械臂操作平台和三维图像处理系统依次放置在手术床两侧，术者坐在操作平台，在机器反馈的手术3D成像下进行手术[7]。

2.2达·芬奇手术机器人系统在妇科手术的优势

妇科手术方式主要有开放手术以及微创手术。开放手术分为子宫切除术、开腹探查术、子宫肌瘤剔除术和附件手术；微创手术又可分为阴式手术、腹腔镜手术、和宫腔镜手术[8]。妇科开放手术的操作范围主要位于患者盆腔这一狭小区域内，常位于患者深部，且女性盆骨具有体量大且坚韧的特点，有碍术者顺利进入盆腔进行精细操作，导致传统开腹手术的术中视野易被遮挡暴露不充分，同时可能增加患者术后感染概率。达·芬奇手术机器人在妇科手术的临床应用为解决以上问题带来了重大进展。

2.2.1扩大手术视野 公元前2世纪经阴道手术，是微创手术最早出现且具有代表性的妇科手术[9]，该手术降低传统开腹手术创伤的同时也缩小了手术视野，手术医师在完成精细操作通常需要借助放大镜或显微镜；腹腔镜虽然能够将术野放大，但也只能提供二维图像。达·芬奇机器人手术系统可提供高分辨率的立体成像，使妇科医生的视野有了深度和距离。达·芬奇手术机器人系统的放大视觉效果可达10～15倍，同时具有增加术中视野维度的优势，提高妇科手术的精确度。

2.2.2操作精准化 达·芬奇机器人最重要的优势为更广泛的运动范围和更合理的人体工程学结构。将达·芬奇手术机器人应用到妇科手术中，有效提升了手术的操作精度和便捷性，为妇科手术效率的提升带来了福音，并且该机器人的使用也为除子宫颈癌手术治疗之外的其他疾病的微创治疗增加了可能性]。每个腕部器械在患者体内具有七个方向自由度，并且配有有柔性的仿人机械臂支撑，这为不同BMI的患者提供便利。机器人手臂可进行540°旋转，其活动范围不仅超过了正常术者手腕动作范围，更超过了普通腔镜的动作范围，同时能够精准切割、分离、缝合和打结，特别是在深窄空间中可实现复杂操作，极度提高了妇科微创手术的精准度。

2.2.3延长妇科医生的职业生命 腹腔镜手术术后患者恢复快、治疗周期短，但手术时间长，术者疲劳的可能性增加。在达·芬奇机器人手术操作过程中，手术医师无需洗手、穿无菌手术衣，腔镜器械，而是位于远离患者的操控台处座位、直观地操控机器控制系统。既规避了术中手术医师一些无意的手部抖动保证精细度，又节省手术医师的体力消耗和缩短手术时间提高手术效率。手术医师操作时精力更为集中，从而减少术者疲劳，有利于进行工作量大的手术。机器人手术系统提高了妇科医生的生理极限，降低手术对手术医师身体机能的损伤，极大地增长了妇科医生的职业生命。

2.2.4提高医疗质量 临床实践证实，机器人手术住院时间短、出血量少、术后恢复快，是最符合现代外科理念的一种治疗手段。从妇科医生的角度看，机器人手术学习周期短，不需掌握传统腹腔镜技术也可快速上手；从患者角度来看，术后疼痛轻创伤更小、失血量少、炎性反应和组织创伤导致的术后粘连也随之减少，术后恢复快，符合我国现今健康中国的医疗理念[10]。

2.3达·芬奇手术机器人系统的局限性

尽管达·芬奇手术机器人系统在妇科良性肿瘤的诊断和治疗上有优势[11]，但其成本和机器维修费用较高，向全国范围推行存在很多困难；该系统体积较为庞大，且固定后难以二次移动，对手术室硬件的要求也较高；同时，机器从患者两腿之间放置时，会对举宫操作有所妨碍。更为重要的是，该手术系统中压力无法被感受，缺乏直观触觉反馈，可能造成手术过程中失误的发现延迟，这是达尔文手术机器人系统一个较为突出的不足[12]。

3.国产手术机器人

3.1国产手术机器人的发展前景

2021年被业界视为“手术机器人元年”，数家国内外企业在手术机器人赛道进行周密布局[13]；2022年，手术机器人迎来上市、上岗高峰期，多台国产手术机器人集中落地，多款产品获得国家药监局的注册批准；2023年上半年，多地相继颁布对手术机器人的支持政策，市场进入白热化阶段。腔镜手术机器人因对机器人灵活性、准确度要求高，适应证范围广的特点，一直被视为手术机器人领域最具前景与挑战性的研究方向，近年来，我国研究技术日新月异，国产腔镜机器人也有了较大的突破与进展。

2021年，威高“妙手S”系统获到批准上市，成为第一款实现商业化的国产腹腔镜手术机器人，这是国产腹腔镜手术机器人正式商业化的开端；微创医疗的图迈腔镜手术机器人于2022年2月获批，是目前第一款，也是唯一一款由中国企业研发并得以上市的四臂腔镜手术机器人，获批的适应症范围是泌尿外科，覆盖了泌尿外科所有术式[14]。2022年2月13日，北京大学第一医院泌尿外科国家泌尿、男性生殖系肿瘤研究中心，运用苏州康多机器人有限公司研发的KD-SR-01 型内窥镜手术机器人系统，成功进行右侧输尿管膀胱再植联合卵巢囊肿剥除术1例，是首例国产机器人泌尿外科与妇科联合手术[15]。在国家政策的推动之下，人工智能、智能传感等技术快速发展，国产手术机器人产业也同样的迈入了跨越式发展阶段。

3.2国产手术机器人的优势

使用国产手术机器人，是在妇科领域做到精准化、微创化、人性化的一个符合我国基本国情的重要尝试，也是让更多患者享受到科技和时代发展红利的重大举措。中国患者数目庞大，且可能需要使用手术机器人进行的常规微创伤手术数量众多，有望实现快速迭代和减小与发达国家的差距。在成本上，国产手术机器人的价格、取材和后期维护等相比于达·芬奇机器人都会有一定程度的降低，达·芬奇的售价超 2000 万元，而国产机器人目前市场报价约为1000 万元，这更是极大地降低了患者的手术费用。

3.3国产手术机器人系统的局限性

与发达国家相比，我国手术机器人产业还存在诸多问题：

一是现阶段手术机器人手术普遍存在成本高、缺乏触觉反馈、便捷性差的缺点[16]，并且研发过程中复合型人才稀缺，存在人机交互、人员培训、技术实时更新等方面的问题，整体研发成本高，应用推广受限，以及如何形成高效能满足需求的成熟产品的能力有待进一步提升；

二是尚未形成具有已形成共识的评估标准，例如服务于医疗机器人的准入、临床使用、使用定价等各个环节的标准尚未形成统一，这非常限制国产手术机器人商业化的进一步推进；

三是网络安全形势严峻程度不断升级，《网络安全法》以及《个人信息保护法》等相关法律法规的颁布，这对中国的公民或是患者的隐私保护要求进一步提高；然而，涉及新时代人工智能（AI）技术与手术机器人在国内的融合发展，针对伦理隐私、质量安全和稳定可靠等方面受到的质疑，中国尚未提出明确的解决方案。

4.展望与总结

手术机器人是医用机器人相对成熟的应用方向，发展非常迅速、应用前景十分广阔。并且，各类新兴技术的产生与成熟也为手术机器人的发展指明了新的精进思路与方向，例如，5G远程手术这一前沿诊疗方式或将带动就医模式的新发展。2020年9月，青岛大学附属医院通过妙手腔镜手术机器人完成了世界首台5G远程机器人辅助人体腹腔镜手术[17]；2022年4月，北京大学第一医院使用苏州康多机器人有限公司的腔镜手术机器人完成了世界首次跨运营商、跨网域的“5G+固网专线”多点协同远程临床实时交互教学手术。远程手术成功实现搭载上新兴 5G 技术，对整体手术方案及整个医疗行业发展都具有革命性的意义，犹如为手术的操作者添加了“千里眼”和“直达手”。现今，手术机器人的机械手臂达11个自由度，末端可装配多种手术器械，是国产手术机器人核心技术上的又一大重要突破。数据显示，截至2023 年一季度，全国建成开通5G基站已超264万座，所有地级市城区、县城城区和 97.7%的乡镇镇区现已实现5G 网络覆盖。5G网络技术的传输效率高、通讯费用低等优势，使得远程医疗打破技术壁垒，迎来新的可能[18]。因此，我国妇科微创手术如果能实现手术机器人系统与远程医疗技术的巧妙融合，将会在缓解医疗资源不足、发展不平衡等问题上取得重要进步，具有十分广阔的应用前景。

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