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机器人手术系统是集多项现代高科技手段于一体的综合体，其用途广泛，在临床上外科上有大量的应用。外科医生可以远离手术台操纵机器进行手术，完全不同于传统的手术概念，在世界微创外科领域是当之无愧的革命性外科手术工具。外科医生可以远离手术台操纵机器进行手术，完全不同于传统的手术概念，在世界微创外科领域是当之无愧的革命性外科手术工具。

近日，上海市计量测试技术研究院为苏州微创畅行机器人有限公司研发的关节置换手术机器人系统提供了位姿检测服务。

目前，此类系统尚无对应的国家标准规范。技术人员与与客户进行深度技术沟通，针对机械臂工作半径、末端重复定位误差、机械臂综合定位误差、角度误差、笛卡尔最大速度、系统综合定位误差等十个不同项目，设计专用靶标，编写测量算法，制定测试方案，以专业、规范、严谨的服务态度，逐项完成测试。

人工膝关节置换，是在近代人工髋关节成功应用于病人后逐渐发展起来的一种治疗膝关节疾病的新技术，指采用金属、高分子聚乙烯、陶瓷等材料，根据人体关节的形态、构造及功能制成人工关节假体，通过外科技术植入人体内，代替患病关节功能，达到缓解关节疼痛，恢复关节功能的目的。它能非常有效地根除晚期膝关节病痛，极大地提高病人的生活质量，在发达国家比较流行。

目前，膝关节置换和髋关节置换是人工关节置换术中最常见的两类手术，其十年的成功率已经超过90%，更有80%以上的患者可以正常使用植入的假体长达20年以上，甚至伴随其终生。除此以外，肩关节、肘关节、踝关节等关节置换也在不断发展，取得了良好的中、长期结果。随着生物材料与外科技术的进步，陆续出现了腕关节、指间关节、跖趾关节等小关节置换术，为患有严重小关节疾病的患者带来了希望。

骨科手术机器人为手术机器人中的一个细分领域。机器人做外科手术的成本比较高，每台医用机器人的最高成本可达130万美元。全世界仅有不足300家医院可实施机器人手术，因此使机器人手术的成本无法迅速降低。利用机器人做前列腺切除术，可比医生常规手术的成本增加1000美元;做心脏二尖瓣手术的成本则要增加4000美元。2004年，机器人共做了8000例前列腺切除术，占总前列腺切除术的10%。

通常，实施开放式外科手术需要输血，会带来传染疾病等危险，而机器人做手术则出血很少。普通开放式外科手术，患者则需2天至3天才可出院，6周后才恢复正常活动，而用机器人做手术后，患者1天即可出院，1周后即可正常活动。

此外，以前列腺切除术为例，如果手术失误，切断了前列腺周围的神经，可导致阳痿，因此精确切口非常重要，普通前列腺切除术有25%%到60%%的患者患阳痿。但是，利用机器人做手术，术后患者患阳痿的比率很低。

心脏外科的医生利用机器人做手术，如修理二尖瓣和实施动脉手术，可不用打开肋骨，患者的切口只有3.7至5厘米，而不是传统手术的20至25厘米切口，如此既减少了患者的疼痛，又减少了流血及外伤。

手术导航系统，是将病人术前或术中影像数据和手术床上病人解剖结构准确对应，手术中跟踪手术器械并将手术器械的位置在病人影像上以虚拟探针的形式实时更新显示，使医生对手术器械相对病人解剖结构的位置一目了然，使外科手术更快速、更精确、更安全。

手术导航系统，就是以核磁共振、CT等医学影像数据为基础，在电脑上显示出一个三维可视的“虚拟人脑”，医生手中的探针指向哪里，是否已经到达肿瘤边缘，前面是不是重要组织，2006年3月高精度神经外科手术导航系统及产品研发已由复旦大学数字医学研究中心成功开发，并已在华山医院等完成临床试验，2010年10月日本研究人员开发出能在手术过程中透视体内淋巴结、血管等组织的手术“导航”系统，在手术时利用该系统，可借助彩色图像清晰地观测上述组织的状态。

真正三维的临床手术导航。当前，高级的CT、MRI已带有三维定位功能，但其产生的影像为位图性质，无法自动识别核团的名称，直接用于导航实际上有困难。国外的手术导航设备号称有“三维导航”能力，但其导航仍是基于断层平面的。本研究开发的系统可对CT、MRI数据进行矢量化加工，可自动识别核团的名称，实现真正意义上的三维导航。

可实现对现有二维的CT、MRI的三维化改造，使它们具有三维影像的功能。系统的核心功能是在MRI和CT断层平面图像基础上，建立真正三维的、边界清晰的、可任意旋转切割和无级缩放的脑核团和病灶部位的矢量立体图形。整个软件部分包括数据和资源的管理、断层图像处理、三维重建、手术模拟及方案制定和实时三维导航五个模块。系统硬件包括图像数据输入输出(I/O)子系统、运行平台(微机或工作站)和光学定位子系统。

新闻来源：上海市计量测试技术研究院