随着科技和人工智能技术的迅猛发展，越来越多的手术机器人被应用于临床，外科领域已经拥有相当成熟的机器人，并不断有新的研发在进行。介入领域机器人的应用及研发是什么情况呢？
传统血管介入手术依靠C形臂旋转及对比剂应用成像，存在3D图像信息丢失和加重肾脏负担问题，同时操作者在长期X射线暴露及铅防护围裙负重中承担了较高的职业危害风险。机器人辅助血管介入系统具有明显减少操作者X射线暴露、成像定位精准、操作准确稳定的优点，在减少器械与血管壁接触、操作颤抖的同时，增加操作者舒适感。
手术机器人在外周介入的应用
麦哲伦手术机器人可以用于周围血管介入的各个方面。麦哲伦系统包括机器手、控弯导管和远程控制系统等。使用该系统医生可以在远离X射线的地方完成一些血管介入手术的操作。手术的基本原理是操作者在远离射线的地方（如介入手术室外），通过远程控制系统上的操作按钮向手术室内的机器手发出导管前进、后退、旋转和弯折等指令，机器手按照指令操作控弯导管完成相应动作。图1是远程控制系统示意图，图2是机器手，图3是控弯导管。
图1远程控制系统
图2机器手
图3控弯导管
机器人的工作原理是复杂的，下面我们简要介绍几个常用动作的实现方式。如图4，导丝前进靠的是皮带轮的滚动带动导丝完成前进/后退运动动作。
图4导丝前进
如图5，导丝的旋转则是靠皮带轮的横向相对运动完成，扭转导丝从而实现导丝的旋转。图5导丝旋转
如图6，按下弯曲按钮可以实现导管远端的弯曲。如图7，也可以通过3D手柄来实现导管远端的三维弯曲。导管远端的三维弯曲应该是麦哲伦系统的核心技术，由于血管解剖形态的千奇百怪，临床医生常常为了超选到靶动脉开口而头疼不已，而麦哲伦系统则有可能解决这一难题。
图62D模式导管远端弯曲
图73D模式导管远端弯曲
如图8，转动旋转按钮则可以实现导管的周向运动。以上就是麦哲伦系统能够实现的基本操作。如果没有麦哲伦系统，这些操作临床医生大多也能实现，但是如三维旋转等操作可能由于导管材质、解剖复杂等原因导致医生实际操作比较困难。而使用麦哲伦系统则可以更精确的实现这些操作，更重要的是所有这些操作医生都不必有任何射线暴露。
图8导管旋转
临床应用报道简要了解了麦哲伦系统的设备组成和原理。我们来看几篇麦哲伦系统在主动脉领域应用的报道。Riga[1]等报道了使用麦哲伦系统辅助完成近肾腹主动脉瘤的开窗支架修复术。患者为67岁男性，动脉瘤直径达7.3cm。使用麦哲伦6F控弯导管，在远离放射源的远程控制系统上操作，超选左肾动脉用时3分钟，设备开机调试耗时5分钟。术后4个月CTA显示靶血管通畅，无内漏。证明FEVAR中靶血管的超选使用麦哲伦系统是可行的。
图9开窗支架超选肾动脉开口
手术机器人在心脏介入的应用
由于手术机器人相比于传统手术具备独特优势，世界各国都在加快研发用于血管介入手术的机器人。美国、以色列、法国、日本、德国和韩国相继开展血管介入手术机器人研究。其中Hansen和Corpath得到FDA认证，并积极应用于临床，主要在心脏介入领域。
欧洲监管机构批准法国公司Robocath旗下的机器人--RobocathR-OneRoboticAngioplastySystem--用于治疗冠心病。
RobocathR-OneRoboticAngioplastySystem
RobocathR-OneRoboticAngioplastySystem包括两个核心部分：Radio-protectedcontrolunit和Roboticunit
Radio-protectedcontrolunit：是一个可移动的辐射防护控制站，带有移动辐射防护屏，可保护医务人员免受X射线伤害，还有控制单元（操纵杆）。通过操纵杆，医生可以安全，准确地远程控制血管系统中的医疗器械（例如导丝、球囊导管等）。
Roboticunit：包括机器人及其铰接支撑臂。
机器人设置有Stand-bypath，Catheterpath，Guidewirepath，Releasearmbraking和Guidewireclampbutton；
机器人的结构设计意味着可以使用多达两个导丝/支架-球囊导管单元（非同时）。能与市场大部分的手术器械（导丝，支架/球囊，成像系统等）相互兼容。整个安装过程只需几分钟，并可与介入手术标准美集成，无需添加任何其他过程。
Robocath操作使用
手术机器人在神经介入的应用
在外科领域，最成熟的是美国“达芬奇”手术机器人，可通过三维高分辨立体腔镜，使外科医生获得放大20倍的高清晰立体图像，实现远超开放手术及传统腹腔镜手术的精准定位。手术过程中医生在控制台完成操作，由机器人的机械臂来完成对医生的整个手术的跟踪。这种跟踪医生手术操作的机器人必须在一个有很好的手术空间的范围内，比如在腹腔的腔道中，或者是在胸腔的腔体中，机器人可以有自由的空间去活动。因此，这一类的机器人目前在腹腔手术、胸腔手术中得到了大量应用。此外，还有骨科手术机器人“天玑”，脑深部电刺激（DBS）机器人“睿米”等属于立体定向型机器人，这一类机器人主要帮助医生进行打孔、插入引导装置，插入相应的电极、活检针或者是引流装置等等。
介入治疗与传统外科不同，是通过导管在血管内进行治疗的方法。传统的介入治疗是医生在影像辅助下直接通过导管、导丝进行治疗。介入机器人将手术分为主端与从端两部分，从端由机器人代替医生的手操控导管、导丝，医生在主端进行远程操控。
目前，医疗机器人市场中，美国机器人占据了主要的市场份额，对于中国神经介入学科而言，必须加快步伐，开发出具有自主知识产权的手术机器人产品。
手术机器人在神经介入领域可以发挥出这样几个作用。
一是可以更精细的培训医生。不同于传统直视下的手术，介入手术需要医生的经验、手感，由于个人感知的不同，传统介入手术过程学习者很难准确把握、学习。介入机器人具有反馈功能，操作过程中的力度数据会被机器全部记忆，可以使学者更规范、更有效的学习。
二是能够不再让医生受到射线的辐射影响。传统介入治疗医生要与患者一同进入导管室直至手术结束，虽然有铅制电离辐射防护服保护，但受到辐射在所难免。长此以往，严重影响医生的身体。采用手术机器人后，医生就可以在手术室外进行操作，不用再受辐射之苦。
三是可实现更加精确的影像导航。在介入手术中，要通过各种影像来指导微导管进行操作。传统介入手术中，医生需要看图像进行操作，因此原始数据会转化为人眼可见的二维图像，这一过程中会造成数据的丢失。如果应用机器人进行操作，则不需要转化为图像，原始数据出来后可直接将数据传输给机器人，更准确、更实时。
国产机器人研究进展
目前国内有多个机器人在研究阶段。李教授主持的国家重点项目“高精度微创血管介入手术机器人产业化及示范应用研究”项目的机器人已经进行了十余年的研究。该介入手术机器人临床试验进行顺利，目前已经进入送检，报CFDA备案阶段，其间得到了*府的大力支持，相信很快会实现产业化，进入市场，应用于临床。该项目的机器人是我国目前进展最快的介入手术机器人。
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