4 国产CRAS 机器人系统

我院与北京航天航空大学联合开发的机器人系统CRAS （Computer and Robot Assisted Surgery）已进入第5 代。CRAS 机器人系统选用PUMA260、262 机器人作为系统辅助操作的执行机构。第1 代为主动机器人，选择PUMA260 为基础，与定位框架一起使用，于1997 年5 月首次应用于临床。第2 代于1999 年研制成功，实现了无框架立体定向手术。该系统主要由三部分组成：影像引导装置、三维定位软件和智能机械臂，分别完成测定靶点坐标、规划穿刺轨迹和平台导航操作等功能[14]。第3 代和第4 代机器人系统是在无框架手术功能上分别增添了动力性和远程操作性。第3 代机器人系统采用上悬圆盘式底座，固定其间的五关节机械臂可按术者在局域网发出的指令，主动沿预定轨迹运动，将穿刺针指向靶点。2003 年诞生的第4 代机器人系统采用旁立拉杆式底座，机械臂主动操作的空间更广泛，手术定位更精确（精度误差< 1mm）。由于增加了立体视觉识别系统，实现了经网络传输的远程操作手术。利用第4 代机器人的远程操作功能，已实现了北京- 沈阳、北京- 葫芦岛专线远程操作手术12 例。第5 代机器人除具前四代机器人的先进特点外，自动定位功能更加先进，实现了视觉自动定位，使手术误差更小，手术操作更加快捷安全。该系统能通过互联网实施远程操作手术，2005 年12 月12 日，在北京与延安之间利用国际互联网，已成功进行了2 例立体定向手术。

5 小结与展望

近年来，虽然神经外科手术机器人技术已取得了飞速发展，但还有许多技术需要提高，如：①人机界面；②灵巧性（当前机械臂的动作比人手要慢）；③触觉和压力反馈；④温度传感器、器械尖部传感器需做得更小；⑤三维导航空间感仍不够理想[2]。此外，机器人必须更好地适应脑组织的变形性，而当前成像技术仍不能做到100%的实时成像。NASA 研制的有多种显微感受器的探针较好地解决了这个问题，它利用最佳波谱、微电极记录、显微血流动力学、显微内镜等实时收集组织的大量数据，来确定组织的特性。可以预计，在不远的将来，更为先进、精确、稳定的神经外科机器人将广泛应用于临床。

参考文献

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