達芬奇機器人 (Leonardo's robot)是由列奧納多·達·芬奇大約于1495年所設(shè)計的仿人型機械。“達芬奇”有3條或4條手臂，其中一條配備了內(nèi)窺鏡，其他的配備了手術(shù)刀。這個“機器武士”可能是世界上最古老的機器人，它靠風能和水力驅(qū)動。
達芬奇機器人手術(shù)系統(tǒng)以麻省理工學院研發(fā)的機器人外科手術(shù)技術(shù)為基礎(chǔ)。Intuitive Surgical公司隨后與IBM、麻省理工學院和Heartport公司聯(lián)手對該系統(tǒng)進行了進一步開發(fā)。美國食品藥品監(jiān)督管理局已經(jīng)批準將達芬奇機器人手術(shù)系統(tǒng)用于成人和兒童的普通外科、胸外科、泌尿外科、婦產(chǎn)科、頭頸外科以及心臟手術(shù)。2022年3月，貴州省人民醫(yī)院的小兒外科安妮妮教授團隊成功突破了“達芬奇”機器人手術(shù)的100例記錄。截至2025年10月，達芬奇手術(shù)機器人在中國的裝機量超過450臺，手術(shù)總量超過80萬例。
達芬奇機器人在多個學科領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，特別是乳腺外科領(lǐng)域。它可以幫助患者進行假體乳房重建、皮瓣獲取和顯微外科等方面的手術(shù)，具有更高的精度和穩(wěn)定性。雖然增加了手術(shù)時間和風險，但它在手術(shù)安全性和術(shù)后外觀方面都有明顯優(yōu)勢。在醫(yī)學技術(shù)的推動下，機器人技術(shù)將不斷更新，進一步發(fā)揮獨特的優(yōu)勢。
概況
二十世紀五十年代，人們在列奧納多·達·芬奇留下的上百件設(shè)計草圖和藍圖中，發(fā)現(xiàn)了一項關(guān)于挑戰(zhàn)發(fā)明機器人的歷史記載，發(fā)明中的內(nèi)容極盡詳細地描繪了一個看起來像騎士的機器人的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。而這個可能是達·芬奇在1495年完成的設(shè)計，被人們稱為“達芬奇機器人”（Leonardo's Robot）。
在達·芬奇留下的設(shè)計草圖中，該機器人設(shè)計成一個騎士的模樣，身穿德國—意大利式的中世紀盔甲。明顯地，它可以做出一些動作，包括坐起、擺動雙手、搖頭及張開嘴巴。就如《維特魯威人》一樣，此機器人也是達芬奇在解剖研究方面有關(guān)人體比例的部分成果。
根據(jù)達·芬奇的科學手稿《大西洋古抄本》中的該設(shè)計草圖和其他手稿，意大利佛羅倫薩市“泰克諾藝術(shù)”公司的工程師們耗時15年，于2010年復制出了這件發(fā)明，并命名為“機器武士”。“機器武士”靠風能或水力驅(qū)動。2010年5月，“機器武士”和其他達·芬奇的神奇發(fā)明在澳大利亞悉尼市政廳內(nèi)首次展出。
列奧納多·達·芬奇不僅是一位偉大的藝術(shù)家，也癡迷于機械和其他自然科學，他的很多超越時代的觀念改變了世界。
在他那個時代，他“發(fā)明”出許多令人匪夷所思的“現(xiàn)代科技”，其中包括自行車、潛水呼吸器、懸掛式滑翔機、降落傘、潛水艇、軍用坦克、飛行機器甚至機器人的模型。
然而，達·芬奇的多數(shù)“發(fā)明”只停留在圖紙上，這些設(shè)計草圖后來大多被編進了達·芬奇的科學手稿《大西洋古抄本》。后世科學家一直試圖根據(jù)達·芬奇故鄉(xiāng)的達芬奇博物館收藏的《大西洋古抄本》中的草圖復制出一些達·芬奇的發(fā)明。身為左撇子的列奧納多·達·芬奇，一生中都以鏡像寫字。對左手寫作者來說，將羽毛筆由右向左拉過來寫比由左向右推過去寫容易，而且不會將剛寫好的字弄糊。但這樣的書寫習慣卻給后人解讀他的手稿帶來了諸多困難。直到十七世紀，才有人開始解讀這些結(jié)合了大量筆記和繪圖的手稿。而且，人們發(fā)現(xiàn)達·芬奇的許多發(fā)明都暗藏“缺陷”，從而使這些發(fā)明即使被復制出來，也無法派上用場。研究人員相信，這顯然是達·芬奇“刻意為之”，一是保護自己的“知識產(chǎn)權(quán)”，二是擔心被用于戰(zhàn)爭目的。
機器武士
佛羅倫薩市“泰克諾藝術(shù)”公司的工程師們根據(jù)《大西洋古抄本》和其他手稿，耗時15年，根據(jù)其中的16到20張設(shè)計草圖復制出列奧納多·達·芬奇500多年前的發(fā)明——“機器武士”。
據(jù)“泰克諾藝術(shù)”公司負責人蓋布里爾·尼科萊稱，達·芬奇草圖中的繩索、滑輪、齒輪和彈簧，在普通人眼中就是一些簡單的零件，但它們卻是“機器武士”的手臂和肌腱。
而讓這個用木頭零件拼湊的標本“活”起來，則運用到了達·芬奇手稿中的另一張“鼓狀圓柱體”設(shè)計圖。
工程師們根據(jù)設(shè)計圖造出了一個上面鑿有凹槽的鼓狀圓柱體，并將它和“機器武士”的手臂連接起來。
當轉(zhuǎn)動機器人身后的動力軸時，機器人便能夠揮動手臂做出貌似連續(xù)擊鼓的完美動作。當把該鼓狀圓柱體安裝到“機器武士”的胸部時，再轉(zhuǎn)動動力軸時，機器人能做出流暢協(xié)調(diào)的舉手抬腿動作。
研究人員發(fā)現(xiàn)，雖然“機器武士”無法像現(xiàn)代機器人一樣靠電池和燃料驅(qū)動，卻能靠風能或水力驅(qū)動。根據(jù)設(shè)計圖，連接在“機器武士”腳上的動力軸可一直延伸到墻外，它的盡頭可以安裝一個螺旋推進器，通過風力或水力提供動力。再罩上一副武士盔甲，“機器武士”終于“活”了過來。尼科萊稱，如果給“機器武士”換上一個有不同凹槽的鼓狀圓柱體“心臟”，還能改變它的動作速度和節(jié)奏。
機器獅
“泰克諾藝術(shù)”公司的下一步計劃，是搜索列奧納多·達·芬奇手稿中剩余的兩萬多幅草圖，找出機器獅的設(shè)計圖，造出達·芬奇機器獅。
據(jù)悉，在達·芬奇的眾多發(fā)明中，機器人并不是他最滿意的作品，他最偉大的發(fā)明是一個被稱做“雄蜂”的飛行器和一只能自由漫步的“機器獅”。有記載稱，達·芬奇在1515年將一只機器獅贈給法國國王，當后者對著機器獅抽上三鞭，獅子的胸部就會打開，開出一朵“紫鳶花”。
系統(tǒng)
簡介
達芬奇機器人手術(shù)系統(tǒng)以麻省理工學院研發(fā)的機器人外科手術(shù)技術(shù)為基礎(chǔ)。Intuitive Surgical公司隨后與IBM、麻省理工學院和Heartport公司聯(lián)手對該系統(tǒng)進行了進一步開發(fā)。美國食品藥品監(jiān)督管理局已經(jīng)批準將達芬奇機器人手術(shù)系統(tǒng)用于成人和兒童的普通外科、胸外科、泌尿外科、婦產(chǎn)科、頭頸外科以及心臟手術(shù)。達芬奇外科手術(shù)系統(tǒng)是一種高級機器人平臺(簡稱)，其設(shè)計的理念是通過使用微創(chuàng)的方法，實施復雜的外科手術(shù)。
簡單地說，達芬奇機器人就是高級的腹腔鏡系統(tǒng)。大家可能對現(xiàn)在流行的微創(chuàng)治療手段如：胸腔鏡、腹腔鏡、婦科學腔鏡等有所了解，達芬奇機器人進行手術(shù)操作的時候也需要機械臂穿過胸部、腹壁。
達芬奇機器人由三部分組成：外科醫(yī)生控制臺、床旁機械臂系統(tǒng)、成像系統(tǒng)。成像系統(tǒng)內(nèi)裝有外科手術(shù)機器人的核心處理器以及圖像處理設(shè)備，外科手術(shù)機器人的內(nèi)窺鏡為高分辨率三維(3D)鏡頭，對手術(shù)視野具有多達10倍的放大倍數(shù)。
一、外科醫(yī)生控制臺
主刀醫(yī)生坐在控制臺中，位于手術(shù)室無菌區(qū)之外，使用雙手(通過操作兩個主控制器)及腳(通過腳踏板)來控制器械和一個三維高清內(nèi)窺鏡。正如在立體目鏡中看到的那樣，手術(shù)器械尖端與外科醫(yī)生的雙手同步運動。
二、床旁機械臂系統(tǒng)
床旁機械臂系統(tǒng)(Patient Cart)是外科手術(shù)機器人的操作部件，其主要功能是為器械臂和攝像臂提供支撐。助手醫(yī)生在無菌區(qū)內(nèi)的床旁機械臂系統(tǒng)邊工作，負責更換器械和內(nèi)窺鏡，協(xié)助主刀醫(yī)生完成手術(shù)。為了確保患者安全，助手醫(yī)生比主刀醫(yī)生對于床旁機械臂系統(tǒng)的運動具有更高優(yōu)先控制權(quán)。
三、成像系統(tǒng)
成像系統(tǒng)(Video Cart)內(nèi)裝有外科手術(shù)機器人的核心處理器以及圖像處理設(shè)備，在手術(shù)過程中位于無菌區(qū)外，可由巡回護士操作，并可放置各類輔助手術(shù)設(shè)備。外科手術(shù)機器人的內(nèi)窺鏡為高分辨率三維(3D)鏡頭，對手術(shù)視野具有多達10倍的放大倍數(shù)，能為主刀醫(yī)生帶來患者體腔內(nèi)三維立體高清影像，使主刀醫(yī)生較普通腹腔鏡手術(shù)更能把握操作距離，更能辨認解剖結(jié)構(gòu)，提升了手術(shù)精確度。
功能
達芬奇手術(shù)機器人可以治療哪些疾病：
1、心胸外科：
開放式心胸外科手術(shù)需要開胸，分離胸骨，游離肋骨，在體外循環(huán)下完成，手術(shù)創(chuàng)傷大，手術(shù)風險高，術(shù)后恢復時間長。胸腔鏡已用于肺葉切除、冠脈搭橋等心胸外科手術(shù)，這種微創(chuàng)的手術(shù)方法不用開胸，僅需在肋間作幾個小切口，就能完成手術(shù)操作，病人痛苦小，術(shù)后恢復快。但其適用范圍有限，無法完成一些解剖結(jié)構(gòu)復雜的手術(shù)，因而開展并不普及。手術(shù)機器人最早于1999年完成了首例冠狀動脈旁路移植術(shù)，2003年起用于各種心臟外科直視手術(shù)。它在不破壞胸廓完整性的前提下，能精準地完成手術(shù)操作，而且適應(yīng)證范圍廣泛，幾乎涵蓋所有的心胸外科手術(shù)，如心臟外科的全腔內(nèi)心臟搭橋、心臟不停跳取乳內(nèi)動脈、二尖瓣成型、二尖瓣置換、房間隔缺損修補、三尖瓣成型、心臟腫瘤切除，胸外科的肺葉切除術(shù)、食管癌切除、胸腺切除術(shù)和食管失弛緩癥的治療等。其中，全腔內(nèi)心臟搭橋手術(shù)和二尖瓣成型手術(shù)是手術(shù)機器人在心胸外科開展的代表手術(shù)。臨床應(yīng)用表明手術(shù)機器人的手術(shù)安全性高，療效明顯好于開放式手術(shù)和胸腔鏡手術(shù)。
2、泌尿外科：
腹腔鏡技術(shù)被越來越廣泛地應(yīng)用于泌尿外科手術(shù)，這一微創(chuàng)的手術(shù)方式適用于許多常規(guī)的泌尿外科手術(shù)，如腎切除、腎上腺切除、輸尿管切開、膀胱腫瘤切除、前列腺腫瘤切除等。但由于泌尿系統(tǒng)解剖學上的特殊性，限制了腹腔鏡技術(shù)的普及和推廣，一些復雜的手術(shù)往往難以掌握，而且手術(shù)并發(fā)癥發(fā)生率較高。目前國內(nèi)的孫穎浩教授已經(jīng)能很好的運用手術(shù)機器人獨特的深部操作和精細操作的技術(shù)優(yōu)勢廣泛應(yīng)用于各種泌尿外科手術(shù)，包括前列腺癌根治、腎切除、腎盂成形、全膀胱切除、輸精管吻合、輸尿管成形、活體供腎切取等。其中，前列腺癌根治術(shù)是最能體現(xiàn)其技術(shù)優(yōu)勢的手術(shù)，手術(shù)機器人提供寬闊視野和準確、靈活的控制能力，能夠清楚呈現(xiàn)組織、器官的解剖構(gòu)造和神經(jīng)血管束的走行，精細的分離有利于淋巴結(jié)的清掃，準確的縫合保證了吻合的高質(zhì)量，手術(shù)中精確保留前列腺側(cè)筋膜，有利于減少手術(shù)對患者性生活的影響，術(shù)后病理檢查和隨訪都顯示了良好的腫瘤切除效果。自2000年開展首例手術(shù)機器人前列腺癌根治性切除以來，該術(shù)式在國外得到迅速推廣，在北歐國家超過一半以上的前列腺癌根治手術(shù)由手術(shù)機器人完成，而在美國，這一比例更是高達90%，已成為前列腺癌根治手術(shù)的“金標準”。
3、婦科學：
以腹腔鏡技術(shù)為代表的微創(chuàng)手術(shù)方式正逐步取代傳統(tǒng)的開放式手術(shù)，應(yīng)用于從卵巢囊腫開窗引流到全子宮切除、盆腔淋巴結(jié)清掃的各種婦科手術(shù)中。但是大部分的婦科手術(shù)需要在狹窄的盆腔內(nèi)完成，手術(shù)操作的視野和空間都非常有限，這使腹腔鏡器械的活動自由度受限，且操作的動作幅度不穩(wěn)定，難以完成一些需要精細分離、縫合及淋巴結(jié)清掃的操作，限制了腹腔鏡技術(shù)在復雜婦科手術(shù)中的應(yīng)用。da Vinci手術(shù)機器人于2005年被美國FDA批準用于婦科微創(chuàng)手術(shù)，此后，該技術(shù)迅速普及。臨床應(yīng)用結(jié)果表明手術(shù)機器人手術(shù)具有更高的精確性、更好的操控性，能在骨盆中完成精細的操作，有利于功能的重建和盆腔淋巴結(jié)清掃。國外報道較多的是用于宮頸癌根治手術(shù)，該手術(shù)需要運用精確的分離技術(shù)進行韌帶切斷、輸尿管游離、淋巴結(jié)清掃等，可以充分發(fā)揮手術(shù)機器人的技術(shù)優(yōu)勢，達到理想的手術(shù)效果。對于需要進行比較復雜縫合技術(shù)的手術(shù)，如復雜的子宮黏膜下肌瘤切除術(shù)，運用手術(shù)機器人靈巧的手術(shù)臂高質(zhì)量地完成縫合，有助于減少術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生。此外，報道的手術(shù)機器人手術(shù)還有全子宮切除、輸卵管再通吻合、卵巢切除和盆底重建等。
4、腹部外科：
早期手術(shù)機器人主要用于腹部外科，開展了一些比較簡單的手術(shù)，但并沒有表現(xiàn)出比腹腔鏡手術(shù)更明顯的優(yōu)勢，因而未推廣應(yīng)用。隨著手術(shù)機器人在其它外科領(lǐng)域的成功開展，其在腹部外科的應(yīng)用和研究又重新活躍，迅速開展了各種手術(shù)。根據(jù)其對第二代腹腔鏡手術(shù)的影響程度，可將手術(shù)機器人腹部外科手術(shù)分為三類：①對常規(guī)開展的腹腔鏡手術(shù)基本沒有影響的機器人手術(shù)，例如機器人膽囊切除、抗反流的胃底折疊、疝修補、闌尾切除、可調(diào)節(jié)捆扎帶胃減容和良性胃腸腫瘤的切除等。②可顯著提高腹腔鏡手術(shù)效果的機器人手術(shù)，范圍比較廣泛，包括機器人肝葉切除、復雜膽道重建、胃旁路減重、胃癌根治、結(jié)大腸癌根治、胰腺部分切除和胰十二指腸切除等。③在腹腔鏡下難以完成，唯有手術(shù)機器人能精準完成的一些手術(shù)，例如內(nèi)臟動脈瘤切除吻合、細口徑的膽管空場吻合、復雜的腹腔內(nèi)淋巴結(jié)清掃等。
手術(shù)記錄
2021年11月13日，全國首臺達芬奇機器人艾滋病患者腎移植在深圳市第三人民醫(yī)院順利完成。
2022年1月3日，第四代達芬奇機器人再次開工，濟寧市第一人民醫(yī)院肝膽外科成功開展機器人“保脾胰體尾腫瘤切除術(shù)”，這也是“大奇”入職醫(yī)院一周開展的第二例手術(shù)，持續(xù)為患者造福。
2022年1月5日，第四代達芬奇手術(shù)機器人“大奇”連做兩臺婦科高難度手術(shù)，用更精準、細致、損傷小的方式達到最佳的治療效果，表現(xiàn)出色。
2022年2月20日，廣東醫(yī)學院附屬醫(yī)院舉行達芬奇手術(shù)機器人臨床手術(shù)中心掛牌和啟用儀式，并由該機器人輔助完成了兩例前列腺癌根治術(shù)“首秀”，這標志著廣東醫(yī)科大學附屬醫(yī)院外科手術(shù)正式步入“機器人時代”，并與國際微創(chuàng)手術(shù)平臺接軌。
2022年10月18日消息，上海九院泌尿外科主任徐斌團隊為一名26歲男青年成功完成達芬奇機器人輔助腎部分切除術(shù)，患者術(shù)后恢復順利，5天后即出院回家休養(yǎng)。
走紅網(wǎng)絡(luò)
2015年5月，一段機器人縫合葡萄皮的視頻在網(wǎng)絡(luò)走紅。視頻中，一個名為“達芬奇系統(tǒng)”的機器人先是撕開了一個葡萄的皮，然后又將葡萄皮完好地縫合。“列奧納多·達·芬奇系統(tǒng)”是當今世界上最先進的微創(chuàng)外科技術(shù)平臺。該系統(tǒng)充分結(jié)合了美國航天航空局和眾多研究機構(gòu)開發(fā)的先進技術(shù)，代表了當今世界外科手術(shù)機器人的最高水平。之所以取名“達芬奇系統(tǒng)”，是因為制造者認為達·芬奇于1495年即設(shè)計了仿人型機械，因此是世界上第一臺機器人的發(fā)明者。截至2014年12月31日，全球共有3266臺“達芬奇系統(tǒng)”，其中美國2223臺，歐洲549臺，亞洲350臺。
參考資料 >
走進“達芬奇”機器人.阜外華中心血管病醫(yī)院.2025-07-11
達芬奇機器人.微信公眾平臺.2024-01-02
貴州省人民醫(yī)院：“達芬奇”機器人完成小兒外科手術(shù)超100例.天眼新聞.2023-12-28
破解多學科臨床難題，國產(chǎn)達芬奇手術(shù)機器人加速普及.百家號.2025-06-10
手術(shù)機器人的上海“共創(chuàng)”之旅：對話直觀醫(yī)療全球董事會主席古迦睿｜國際生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)周 .上觀新聞.2025-12-13
全國首次！看機器人為艾滋病患者“換腎”-今日頭條-手機光明網(wǎng).手機光明網(wǎng).2021-11-17
“大奇”再次開工！濟寧市一院達芬奇機器人完成第二例手術(shù).今日頭條 齊魯壹點.2022-01-04
達芬奇機器人再立新功，一天連做兩臺婦科高難度手術(shù).今日頭條-齊魯壹點.2022-01-06
達芬奇機器人落戶廣東醫(yī)科大學附屬醫(yī)院完成“首秀”.今日頭條 羊城派.2022-02-21
九院泌尿外科團隊采用達芬奇機器人為男青年切除“薄皮炸彈”成功保腎.今日頭條-新民晚報.2022-10-18