2.1操控特殊血管腔内介入器具时代

最初的设计理念是机器人控制自带的特殊血管腔内介入器具实施手术。

如 1951 年开始设想通过磁导航控制带有磁

性的特殊导丝和导管进行运动，直到 1991 年才应用 [5]。具有磁性头端的特殊导丝和导管及可产生可控制电磁场的大型设备，通过磁场的变换来控制磁性导丝和导管的前进、后退及方向变换 [5]。但是其显著缺点是：①必须使用特殊导丝、导管，应用范围局限；②只能进行磁性特殊导丝和导管的操作步骤，无法进行普通球囊、支架等各类腔内操作，完成度差，血管腔内介入手术的大部分操作仍然需要人手完成；③操作的力量和距离十分有限，成功率低；④对于环境设施的要求较高，设备庞大，移动能力差。因此， 虽然德国 Siemens 公司与美国 Stereotaxis 公司都进行了产品开发，但实际临床使用者少。2005 年 Beyar R 等 [6] 开始使用 NaviCath 机器人系统在人体上进行导管介入消融治疗。随后，Hansen Medical 公司的 Sensei X1 系统开始用于冠脉介入及消融治疗 [7-8]。其设计原理均为电机械原理， 即通过电动的机械手来操控头端可弯曲的特制导管及导管鞘，通过牵拉其尾端连接于导管或导管鞘四周的连接线，从而调控导管及鞘的弯曲方向。Sensei X2 系统在 Sensei X1 系统的基础上增加了视觉和触觉力反馈，但需要特殊头端装置。Magellan 系统在 Sensei 系统的基础上，除应用于冠状动脉外，更注重于辅助治疗外周血管疾病，增加了导管的弯曲度，并通过串联式

的夹持滚轮设计实现导丝导管的前进与后退动作 [9]。但无论是 Sensei X 系列还是 Magellan 系统， 都不能使用常规的腔内器具，必须使用为其特别开发的导管及导鞘，且只能完成导丝、导管动作，因此无法广泛应用。

2.2操控商品化通用血管腔内介入器具时代

由于以上设计理念临床应用的局限性，为适应血管腔内介入手术的特点，开始研发适用于机器人操控的商品化血管腔内器具。

Catheter Precision 公司的 Amigo 系统于 2012 年通过美国食品药品监督管理局（Food and Drug Administration，FDA） 批准。Amigo 系统的外套管可以把持内部的导管进行轨道式的前后移动及旋转动作，从而实现导管的前进、后退及左右旋转。由于采用了开放式设计，能够使用部分粗细范围的商品化导管，但无法进行释放支架及完成更为复杂的血管腔内介入操作 [10]。Corindus Vascular Robotics 公 司 研 发 的 CorPath 机器人系统为目前经 FDA 批准的主要应用于冠脉，也可应用于外周动脉的开放式系统平台。其原理是通过夹持导丝导管的滚轮进行前进与后退动作，同时滚轮本身的旋转控制导丝导管的旋转。该系统可使用 0.014″导丝、快速交换球囊导管及球扩式支架导管，床旁操作部分安装有单用操纵盒，其内即包含了滚轮，消毒后可以装载导丝、导管、球囊等相关器具 [11-13]。但是，以上两种产品所使用的商品化血管腔内器械规格有限，不能使用鞘管、导引导管、自膨式支架输送系统等。其完成的功能局限于导丝、导管的前进后退以及小角度旋转，不能完成复杂的血管腔内介入动作，不能同时完成一个以上的导丝、球囊导管或支架的操作，也无相应的力触觉反馈机制。因此，实际临床应用中对手术者的帮助有限。

国内亦于十余年前开始了血管腔内介入手术机器人的研发，但部分研发团队仍然是仿制与改良国外产品，目前距离临床应用还较早。由于思路相同，因此会遇到相同的临床应用瓶颈 [14-17]。

陆清声 教授

医学博士、行政副主任、教授

主任医师、硕士生导师 

中国医师协会腔内血管学专业委员会主动脉夹层专家委员会副主任委员

中国研究型医院学会介入医学专业委员会常委

中国医疗保健国际交流促进会血管外科分会血透通路学组副组长

“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材《外科学》（第3版）编委

《介入放射学杂志》及《外科理论与实践》等杂志通讯编委

作为课题负责人承担包括国家自然科学基金在内的国家省部级科研基金多项

获得国家专利授权10项

发表SCI及核心期刊论文30余篇

拥有主动脉扩张病临床研究系统(ADD)软件的著作权

作为主要负责人建立了ADD主动脉临床研究数据库

策划、撰稿、编辑的《走进血管世界》获“首届军队优秀卫生音像制品奖”一等奖

主持编写卫生部重点视听教材《腹主动脉瘤》

获第二军医大学 A 级教员

著有《血管通—血管病防治保健必读》科普图书一部

曾获国家科技进步二等奖1项

中华医学科技一等奖1项

国家教育部科技进步一等奖1项

全军医疗成果一等奖1项

上海市发明创新一等奖1项

波士顿科学最具挑战病例等奖项

国之名医·优秀示范

荣立个人三等功一次

 科室临床工作骨干，手术量每年均居全科首位，长期专注于主动脉夹层、腹主动脉瘤等血管疾病的微创治疗，尤其是高难度手术在国内享有盛誉，是国内外例数最多、难度最大的主动脉微创治疗术者之一，国内或国际首创主动脉弓多烟囱技术、腹主动脉多开窗技术、胸腹主动脉全腔内修复术等新技术，明显提高了累及主动脉弓和腹部内脏血管的主动脉病变治疗效果，每年应邀至全国各地指导主动脉手术约200例。此外，亦擅长于下肢动脉硬化闭塞，脾动脉瘤，肠系膜动脉夹层，颈动脉狭窄，椎动脉/肾动脉/锁骨下动脉狭窄，静脉血栓等血管疾病的微创腔内介入治疗，2013年在国内首创和推广了肾动脉瘤、动静脉瘘的微创治疗方法。 

参考文献

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[2]Kettenbach J, Kronreif G. Robotic systems for percutaneous needle-guided interventions[J]. Minim Invasive Therapy, 2015, 24(1):45-53.

[3]陆清声 . 血管腔内介入手术机器人的探讨 [J]. 中国血管外科杂志 ,2018,10(4):5-7.

[4]Au S, Ko K, Tsang J, et al. Robotic endovascular surgery[J]. Asian Cardiovascular & Thoracic Annals, 2014, 22(1):110-114.

[5]Ram W, Meyer H. Heart catheterization in a neonate by interacting magnetic fields: a new and simple method of catheter guidance[J]. Cathet Cardiovasc Diagn,1991, 22(4):317-319.

[6]Beyar R, Gruberg L, Deleanu D, et al. Remote- control percutaneous coronary interventions: concept, validation, and first-in-humans pilot clinical trial[J]. J Am Coll Cardiol, 2006,47(2):296-300.

[7]Al- Ahmad A, Grossman J D, Wang P J. Early experience with a computerized robotically controlled catheter system[J]. J Interv Card Electrophysiol, 2005,12(3):199-202.

[8]Saliba W, Cummings J E, Oh S, et al. Novel robotic catheter remote control system: feasibility and safety of transseptal puncture and endocardial catheter navigation[J]. J Cardiovasc Electrophysiol, 2006,17(10):1102-1105.

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[12]Carrozza J P Jr. Robotic-assisted percutaneous coronary intervention-filling an unmet need[J]. J Cardiovasc Transl Res, 2012,5(1):62-66.

[13]Mahmud E, Naghi J, Ang L, et al. Demonstration of the Safety and Feasibility of Robotically Assisted Percutaneous C