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全球首創內置馬達
應用於單切口或經自然腔道（無切口）機械人手術之微創外科手術機械人系統

2016年03月02日

 

為了盡量減低手術創傷及改善目前機械人手術的安全性，香港大學（港大）李嘉誠醫學院外科學系名譽臨床教授楊重光教授（楊教授）發起了一個創新項目，以開發一種具備觸覺（力度）反饋，能夠施行單切口或經自然腔道（無切口）手術的嶄新外科手術機械人系統（NSRS）。自2012年起，香港理工大學（理大）工業及系統工程學系副主任容啟亮教授（容教授）領導的資深工程師團隊接受邀請，以工程專家伙伴身分研發新系統。藉著容教授應用在航天精密儀器方面的專業知識，與及楊教授投入豐富的機械人外科手術經驗，研發團隊最近成就了此項突破，開發出全球首台內置馬達，具備高達十個活動自由度的機械臂的NSRS。港大李嘉誠醫學院副院長（臨床事務）、鐘棋偉龔素霞基金教授（創新及微創外科）、外科學系臨床教授兼外科技術培訓中心主任羅偉倫教授（羅教授）聯同楊教授，成功運用新系統進行了連續三次的動物外科手術試驗。此項創新研發項目由一家專門拓展嶄新無創外科技術的公司—香港無創外科有限公司（NISI）提供經費，項目亦同時獲得香港特別行政區政府創新科技署撥款支持。

現今的微創外科手術市場僅存在一個外科機械人系統。該系統的價格不但十分高昂，而且存在許多缺點，當中包括：需要在病人身上開多個切口、缺乏觸覺（力度）反饋及機身體積龐大等。此外，該系統亦並非為經自然腔道（或無切口）機械人手術程序而設計。相比之下，嶄新的NSRS外科機械人系統能夠通過單一細小的切口或經由自然腔道進入人體，並在體內擴展以施行各樣的手術程序。

與現時需要在腹部開多個切口（3至6個）的手術機械人相比，採用內置馬達驅動機械臂的NSRS可經由單一切口或自然腔道進入人體，功能覆蓋各類腹腔或盆腔手術。基於機械臂內特製的微型馬達處於較接近末端執行器（手術工具）的位置，機械臂不單能執行高精確度的動作，還能提供高敏感度的觸覺或力度反饋。NSRS是全球首個配備了內置馬達，能夠以細小的體積產生足夠力度，以施行各種體內手術的外科機械人系統，為開拓未來無創外科手術的領域踏出了重要一步。

自去年12月以來，NSRS原型已在港大李嘉誠醫學院外科學系外科技術培訓中心連續三次成功完成動物外科手術試驗。而最近一次在本年2月3日進行的試驗，更成功在一小時內完成活豬膽囊切除手術，結果令人鼓舞。楊教授指出：「我們相信透過尖端技術與外科手術機械人平台的整合，能夠使未來的機械人手術更安全，更少創傷，從而為病患者提供更好的護理。」羅教授補充說：「我們會繼續在動物模型和人類遺體，以單切口和經自然腔道的方式為新系統進行更複雜的手術程序測試。我們的目標是在不久的將來應用此系統，在病人身上進行各類的機械人手術。」

理大校長唐偉章教授說：「理大對研發各類深空探測任務中所需的創新精密儀器具豐富經驗。我們的跨學科團隊極具創意地揉合了物料的特性、設計、和機械電子的元素；製作出體積較小、重量較輕但極為精準的儀器。我們的下一個挑戰是把這些航天技術轉化成為民用技術。」容教授指出：「NSRS的研發顯然是一個航天技術的應用例子。我們很高興知道理大此項創新的工程研發，能夠為微創外科手術領域開創新的一頁，為病人帶來更大的福祉。」

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