机器人手术是一种新型的微创手术方式，具有创伤更小、痛苦更少、住院时间更短、恢复速度更快、美容效果更好等优点。目前，机器人心脏手术已经广泛应用于各种心脏疾病的治疗，包括先天性心脏病、心脏瓣膜病、冠心病和心脏肿瘤等。它在心脏外科领域取得了长足的进步，但临床应用却落后于其他外科机器人手术，未来还有很大的发展空间。
关键词:机器人手术系统；心脏手术；微创手术；
是新来的，有了伤疤，少了痛，留下来，还有。，已进入、、和等阶段，但就目前而言，还有很长的路要走。
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世界首例机器人心脏手术
1998年5月7日，a进行了世界上第一例机器人手术和第一例机器人心脏手术，这次手术使用了达芬奇机器人系统的原型。1997年8月至1998年4月，A和D用动物和尸体进行了必要的实验和训练，并得到了伦理委员会的批准。手术包括房间隔瘤切除和自体心包补片修补房间隔缺损。患者女，52岁，两个月前因中风确诊为房间隔缺损和房间隔肿瘤，大小分别为3cm×2cm和1cm。手术采用右胸下小切口，右胸部分切开，大小为6 cm× 4 cm。三个机械臂通过这个切口进入胸腔，进入手术部位(心包和右心房)。手术花了2小时修补房间隔缺损，3小时阻断主动脉， 总持续时间为8小时。患者于术后第8天顺利出院。
2机器人心脏手术在各个地区的开始
2.1机器人心脏手术在北美的开始
该团队于2000年5月成功实施了北美首例达芬奇机器人辅助二尖瓣成形术[2]。团队先后开展了20例机器人辅助二尖瓣成形术，手术预后良好。这项研究也成为美国FDA一期临床试验的一部分，推动了二期临床试验。第二个实验包括10个中心的112名患者，由达芬奇机器人完成不同类型的二尖瓣成形术，其中0例死亡。随访结果显示，术后1个月，8%的患者出现轻度或以上反流，仅5%的患者因反流问题需要再次手术，其他无反流或轻度反流的患者占92%[3]。
根据上述临床实验结果，美国FDA于2002年批准达芬奇机器人手术系统用于二尖瓣成形术，自此机器人心脏手术在北美得到推广应用。
2.2机器人心脏手术在亚洲的开始
2005年7月，韩国保健福祉部批准达芬奇机器人作为医疗器械，韩国延世大学。医院机器人手术始于韩国[4]。2007年1月15日，中国大陆首例全机器人房间隔缺损修补术在解放军总司令部举行。医院已完成[5]。2009年11月，达芬奇机器人获得了MHLW厚生劳动省的批准[6]。
3针对不同疾病的机器人心脏手术的发展
3.1二尖瓣修复手术
2006年，宾夕法尼亚大学对39名患者进行了单中心非随机临床试验，结果显示机器人手术的住院时间比传统开胸手术短(7.1天vs 10.6d天，P = 0.04) [7]。2008年，W R等[8]报道了总共300个单中心非随机临床试验的结果，在立即修复后，超声心动图显示292例患者没有或轻微反流(。平均住院时间为(5.2±4.2)d，16例(5.3%)需要再次手术。t等人[9]比较了机器人手术(261例)与全胸骨切开术(114例)、部分胸骨切开术(270例)和右前外侧小切口开胸术(114例)用于二尖瓣修复。在体外循环期间，机器人手术比全胸骨切开术、部分胸骨切开术和前外侧小切口手术时间长(P0.0001)。在住院期间，机器人手术是最短的，中位数为4.2天， 比其他三种开胸术分别缩短1.0d、1.6d和0.9。三种手术方式无一例死于院内。机器人手术组房颤和胸腔积液的发生率最低。
2018年，R B等[10]进行了二尖瓣手术的多中心研究(2 351例)，分为机器人手术组(n=372)、微创手术组(n=576)和常规胸骨切开术组(n=1352)。结果显示，机器人组和微创手术组的二尖瓣修复率较高(91%)，而传统胸骨切开组的修复率较低(76%，P0.0001)。常规胸骨切开组的时间为，微创手术组为，机器人手术组为(P0.0001)。在住院时间方面，机器人手术的住院时间比常规胸骨切开术缩短了一天左右。然而，与微创手术组相比，机器人手术组的输血率(15%Vs5%，P0.0001)和房颤率(26%Vs 18%，P=0.01)更高，平均住院时间延长1天(P = 0.02)。与此同时， 研究发现，机器人手术有更长的主动脉阻断时间、心肺转流时间和手术室时间。
综上所述，机器人二尖瓣修复与其他手术方法相似，可以作为标准操作。
3.2先天性心脏病
在2001年，L等人[11]报道了6例机器人房间隔缺损修复，平均CPB时间为(106±22)min，主动脉阻断时间为(67±13)min。2003年，M[12]报道了17例机器人辅助心脏手术，其中房间隔缺损修补12例，动脉导管未闭封堵5例，中位封堵时间为。医院[13]2002年至2004年，报告了9例动脉导管未闭结扎术。所有患者均在手术室成功拔管，动脉导管未闭和血管环患者术后平均住院时间分别为1天和2.2天。2010年，GAO C Q等[14]报道了20例全机器人室间隔缺损修补术，平均体外循环时间(94.3±26.3)min，主动脉阻断时间(39.1±12.9)min。平均手术时间为(225.0±34.8)分钟。同年， GAO C qi等[15]也首次报道了24例房间隔缺损采用搏动机器人辅助修补。平均体外循环时间为(65.6±17.7)min，平均手术时间为(98.5±19.3)min。手术全部成功，不需要病人。(4~5)d。
3.3冠状动脉旁路移植术
1998年，D等人[16]利用第一代达芬奇手术系统首次报道了CABG在机器人手术系统中的研究。其中机器人获取乳内动脉2例，机器人冠状动脉旁路移植术2例(全程)。在2005年，S等人[17]报道了150例机器人辅助冠状动脉旁路移植术。无心肌梗死、脑卒中、切口感染等并发症。，并没有死亡。4例因出血再次手术，平均住院时间3.6d。55例术后3个月行CTA检查，未发现桥血管狭窄。2006年，M等[18]报道了一项多中心临床试验，在13个中心选择了98例前降支旁路手术，85例手术成功，术中5例中转开腹。平均心肺旁路时间， 主动脉阻断时间和住院时间分别为(117±44)min和(71±26)min和(5.1±3.4)d，3个月后不需要再次血运重建治疗的患者比例为91%。该结果也为FDA批准达芬奇机器人在冠状动脉旁路移植术中的应用提供了重要依据。2013年，N等[19]在两个中心报道了500例机器人辅助冠状动脉旁路移植术(其中单支血管334例，双支血管150例，三支血管15例，四支血管1例)。平均手术时间为，体外循环时间为，主动脉阻断时间为。其中80%手术成功，术中无需再次手术或大切口。在住院时间方面，Lee J D .等人[20]报告了541名全机器人冠状动脉旁路移植术(CABG)患者的住院时间 在两个不同的中心，平均住院时间为6天(2-54天)，平均为7.35天。2011年，高长青等[21]报道了12例患者采用达芬奇机器人系统进行非体外循环CABG和支架植入“分站杂交”手术。全组无死亡和并发症。平均ICU时间为42 h，无心血管事件发生。平均引流量为80毫升。术后第二天就可以下床了。支架植入后3 ~ 5天。
3.4心脏肿瘤
2005年，D A等人[22]报道了3例机器人辅助切除左心房肿瘤，通过右心房-房间隔径路进入左心房或直接左心房切口。肿瘤切除后，缺损的房间隔用自体心包片修补。h等[23]于2012年首次报道了机器人辅助切除左心室粘液瘤，证实了机器人辅助切除是治疗左心室粘液瘤的一种可行的手术方法。同年，J等人[24]报道了17例机器人辅助左心房粘液瘤切除术和40例非机器人左心房粘液瘤切除术。结果表明，机器人手术的手术时间明显短于传统手术(2.7h Vs 3.5h)，因此认为机器人手术系统用于心脏肿瘤切除是安全的，在特定的患者人群中可能成为替代传统手术的可行方法。
3.5其他类型的手术
2004年，J J等人[25]报道了13例机器人辅助的心室电极植入术，其中6例进行了冠状动脉旁路移植术，所有患者均无并发症，手术失败。同年，G等人[26]首次报道了机器人辅助治疗房颤的案例。患者为64岁男性，患有阵发性房颤。手术3个1cm大小的孔，随访3个月。患者为窦性心律，无心律失常。在2012年，L W等人[27]报道了86例患者在接受二尖瓣修复术的同时接受了“冷冻迷宫手术”，83例患者没有房颤。研究结果表明，机器人辅助手术可能是一种理想的房颤微创治疗方法。
4.机器人心脏手术的现状
据统计，到2021年3月31日，全球安装了6 142套达芬奇手术机器人系统。而在中国，只有218家。这说明我国手术机器人领域还有很大的发展空间。
目前，全国共有218个中心开展了机器人手术，共完成215972例。其中，全机器人心脏手术有2 876例(截至2021年4月30日)，仅占1.58%，开展的类型非常有限。这主要是因为机器人心脏手术还存在很多局限性:(1)局部与整体的矛盾:局部清晰，但整体视野不好；(2)机械臂与胸壁的矛盾限制了年轻低体重患者的使用；(3)频繁更换器械影响手术速度；(4)仪器相对不足，不能满足心脏手术的需要；(5)镜片起雾、污染影响操作；(6)单侧胸廓入路限制了手术的扩大；(7)精细操作(缝纫)需要更长的学习和训练。因此， 机器人手术系统也面临着许多困难，例如手术覆盖的疾病有限，需要扩展手术方法，心肺转流和主动脉阻断的时间长，费用更高，社会和行业认可度有待提高，规模有待扩大，需要多中心大样本随机对照研究进一步证实。
5机器人手术的发展趋势
在设备的更新和进步中， 公司2014年，机器人手术系统第四代产品大西发布。新一代产品对驱动结构进行了大幅改进，使机械手的运动范围更加灵活准确，覆盖手术部位更广；与之前的12mm内窥镜不同，采用了新的8mm内窥镜，使数字内窥镜更轻便，使用激光定位并自动计算出操作者的最佳手术姿势，图像更清晰，3D立体印象更准确。触觉反馈是目前手术机器人面临的普遍问题， 触觉反馈的缺乏可能导致手术操作的不适应性。澳大利亚通过在机械臂上添加传感系统来产生触觉反馈并反馈到医生的手上，解决了这个问题。未来机器人手术系统更新版本的研发也将为机器人心脏手术带来新的进展。
华为和中国联通福建分钟公司、福建孟超医科大学肝胆医院，中国人民解放军上将医院、苏州康多机器人有限公司公司5G远程手术动物实验成功实施，这也是全球首例5G远程手术。未来5G网络普及后，远程医疗的实现可能成为可能，这也是机器人手术的一个发展方向。
综上所述，机器人心脏手术还有很大的发展空间，如何发展机器人心脏手术有很大的临床意义。
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机器人等自动化设备在疫情期间和当前的后疫情时代发挥了重要作用。在2020年新冠肺炎疫情后7500亿欧元预算的“下一代欧盟”复苏计划中，基于机器人、人工智能等先进技术的数字化转型和增强经济韧性成为欧盟经济发展的指导原则。近日，欧盟组织专家对欧洲机器人产业的发展及其对经济社会的影响进行了讨论，并形成了不同的观点。通过总结他们共同的机遇和挑战，也可以为促进我国机器人产业的良性发展和经济数字化的顺利转型提供借鉴和启示。
1机器人产业发展带来的机遇
疫情的影响为机器人产业的发展创造了条件，这个产业的发展也给经济和社会带来了机遇。
1.1降低人类工人的工作风险
在各种讨论中，机器人产业发展带来的共同机遇是提高人类的安全性。首先，机器人可以做许多危险的工作。例如，在疫情期间，使用无人运输设备可以实现物资的非接触分发，降低病毒传播的风险[1]，还可以操作机器人在被淹矿井中搜寻被困人员和受损点，以及在其他自然灾害现场开展搜救工作。在这些场合使用机器人可以有效降低工人的风险。二是从事简单重复性劳动，降低员工工伤概率。目前有些流程简单重复，员工通常需要长时间保持一个动作或一个固定的姿势， 包括搬运货物和复制粘贴数据。这也是很多职业病的原因。用机器人做简单的重复性工作，可以有效避免这种现象，改善员工的工作环境[2]。
1.2增强经济弹性
加强经济韧性是“下一代欧盟”计划中的重要方向之一。最常提到的机会是提高效率。罗马尼亚的自动化解决方案上市。公司在疫情期间，为了采用这种公司技术医疗机构它提供了强有力的支持，主要效果包括在一天内清理了过去160天的登记积压，大大缩短了医务人员的检查时间，大大提高了行政部门对新冠肺炎疫情相关申请的审查和处理，充分体现了自动化设备和解决方案带来的效率。二是发挥稳定经济的作用。德国拥有欧洲领先的制造业自动化水平，欧盟超过四分之一的机器人安装在德国汽车制造业。疫情解封后， 德国制造业PMI继续上升，并连续几个月保持在50%的临界点以上。高度自动化的生产线，加上国际上对商品的需求，成为德国经济快速复苏的主要原因[3]。三是推动后疫情时代“无接触社会”的发展，以减少疫情的影响。欧盟发起的一项关于对机器人态度的调查显示，在后疫情时代，公众认为机器人和其他自动化设备可以成为“无接触社会”的执行者[4]。在控制疫情方面，我们可以监测社会距离，照顾病人，在污染的环境中传播病毒。药物和其他方面发挥作用。在日常生活中，还可以为线下消费场所提供支持，降低人际交往密度[5]。
2.3有扩大“数字鸿沟”的危险
机器人产业结合人工智能的发展，带来了生产力的飞跃，但也可能拉大现有的“数字鸿沟”。一方面，挑战教育的均等化。学生对智能设备、软件和硬件的接触在一定程度上影响了他们获取、理解和掌握知识的能力。有条件的学生可以编程控制机器人，优化其行为，而条件有限的学生需要在脑海中想象书本上的知识[10]。这种信息获取和技术使用的差异可能会对学生的未来产生影响，并可能导致与技术进步的更大分化。另一方面，欧盟各国之间的“数字鸿沟”也有疫情后扩大的风险。德国、瑞典等发达国家通过将机器人与人工智能相结合，已经向工业4.0迈进， 而中东欧国家在转型过程中，传统制造能力和新兴人工智能赋能存在短板。疫情还打击了原本相对低廉的劳动力成本，使得欧盟内部的资源、资金和注意力进一步向欧盟发达国家转移。一旦错过当前自动化、数字化、智能化的融合浪潮，未来中东欧国家的发展将更加艰难，欧盟内部的“数字鸿沟”将进一步拉大。如果欧盟自身缺乏更有力的行政手段来弥合这一鸿沟，将会影响其团结和稳定。
3启示和建议
欧盟总结的机器人在经济社会发展中的未来机遇和挑战，对中国有一定的启示。建议主要包括以下三个方面。
3.1继续推动技术发展，促进发展，提高竞争力。
首先是扩大应用层面的优势，方便日常生活。中国拥有超大规模的市场，在人工智能的应用上有自己独特的优势和领先地位。在疫情影响下，我国工业场景和服务场景使用的机器人规模和种类进一步增加。未来可以结合人工智能在应用场景上的优势，增加使用需求，方便人们的日常生活。
一是提前进行法律调研，征求各方意见。针对人机协作过程中出现的问题，需要进行法学领域的法学研究，对已经出现的案例进行分析，结合现有法律分析其判断的依据。如果现有的法律法规存在空白，也可以提出新的思路，向产学研法和社会各界公众征求意见，凝聚各方共识，为今后相关法律法规的出台提供依据。
二是加强监管，减少人机协作中的“冷淡”。针对劳动者受困于“算法”的问题，我们仍应秉持技术进步增进人类福祉的理念，将人们的幸福感和获得感放在重要位置。既要督促企业在使用自动化设备时保护工人的合法权益，同时也要采取监管措施纠正“算法坑人”的现象，让人机协同生产得到大众的理解。
第三，推动设备普及，缩小“数字鸿沟”。可以向学校等提供涉及机器人的教学设备，让学生有机会了解机电一体化的成效，提高学生对机器人的兴趣，增强他们对理科课程的兴趣，扩大理工科的人口基数。
3.3加强新人技能培训，与时俱进，提高适应能力。
一方面，要重视新劳动力的技能培训。机器人产业的发展离不开熟悉原理、擅长制造、敢于创新的工人队伍。让新劳动力直接接受能够促进机器人产业发展的技能培训，使其自我提升，主动适应变化，为未来产业升级提供人力保障[11]。
另一方面是提高现有劳动力的适应性。为现有劳动力提供不同类型的技能培训项目，结合自身的能力和禀赋，提高一定的能力，如新设备的维护、电气维修能力的提升等，以提高自身对技术进步和机器人产业发展的适应能力，减少“机器换人”对现有劳动力的冲击。
参考
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