全球手術(shù)機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀及前景\o"機(jī)器人"機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)是集多項(xiàng)現(xiàn)代高科技手段于一體的綜合體。主要用于心臟外科和前列腺切除術(shù)。外科醫(yī)生可以遠(yuǎn)離手術(shù)臺(tái)操縱機(jī)器進(jìn)行手術(shù)，完全不同于傳統(tǒng)的手術(shù)概念，在世界微創(chuàng)外科領(lǐng)域是當(dāng)之無(wú)愧的革命性外科手術(shù)工具。第一代手術(shù)機(jī)器人已經(jīng)用于世界各地的許多手術(shù)室中。這些機(jī)器人不是真正的自動(dòng)化機(jī)器人，它們不能自已進(jìn)行手術(shù)，但是它們向手術(shù)提供了有用的機(jī)械化幫助。這些機(jī)器仍然需要外科醫(yī)生來(lái)操作它們并對(duì)其輸入指令。這些手術(shù)機(jī)器人的控制方法是遠(yuǎn)程控制和語(yǔ)音啟動(dòng)。雖然說(shuō)手術(shù)機(jī)器人比人手有一些優(yōu)點(diǎn)，但是要用自動(dòng)化的機(jī)器人在沒(méi)有人參與的情況下對(duì)人體進(jìn)行手術(shù)，還有很長(zhǎng)的一段路要走。但是，隨著計(jì)算機(jī)能力和人工智能的發(fā)展，在本世紀(jì)將會(huì)設(shè)計(jì)出一種機(jī)器人，可以找出人體中的異常，進(jìn)行分析并校正這些異常而不需要任何人指導(dǎo)。組成部件之所以將機(jī)器人引入醫(yī)療，是因?yàn)樵谖?chuàng)手術(shù)中，它們可以實(shí)現(xiàn)對(duì)外科儀器前所未有的精準(zhǔn)控制。目前為止，這些機(jī)器已經(jīng)用來(lái)定位內(nèi)窺鏡、進(jìn)行膽囊手術(shù)以及胃灼熱和胃食管反流的矯治。機(jī)器人手術(shù)領(lǐng)域的最終目標(biāo)是設(shè)計(jì)一種機(jī)器人，可以用來(lái)進(jìn)行不開(kāi)胸口的心臟手術(shù)。某制造商表示，僅在美國(guó)，機(jī)器人設(shè)備每年可以用于超過(guò)350萬(wàn)個(gè)醫(yī)療手術(shù)中。機(jī)器人。1、達(dá)芬奇手術(shù)系統(tǒng)2、ZEUS機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)3、AESOP機(jī)器人系統(tǒng)2000年7月11日，美國(guó)食品和藥物管理局（FDA）批準(zhǔn)了達(dá)芬奇手術(shù)系統(tǒng)，使其成為美國(guó)第一個(gè)可在手術(shù)室使用的機(jī)器人系統(tǒng)。由IntuitiveSurgical公司開(kāi)發(fā)的達(dá)芬奇系統(tǒng)使用的技術(shù)使外科醫(yī)生可以到達(dá)肉眼看不到的外科手術(shù)點(diǎn)，這樣他們就可以比傳統(tǒng)的外科手術(shù)更精確地進(jìn)行工作。價(jià)值1百萬(wàn)美元的達(dá)芬奇系統(tǒng)由兩個(gè)主要部件組成：1、外科醫(yī)生控制臺(tái)：主刀醫(yī)生坐在控制臺(tái)中，位于手術(shù)室無(wú)菌區(qū)之外，使用雙手(通過(guò)操作兩個(gè)主\o"控制器"控制器)及腳(通過(guò)腳踏板)來(lái)\o"控制器"控制器械和一個(gè)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(yùn)動(dòng)。2、床旁機(jī)械臂系統(tǒng)：床旁機(jī)械臂系統(tǒng)(PatientCart)是外科手術(shù)機(jī)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(wú)菌區(qū)內(nèi)的床旁機(jī)械臂系統(tǒng)邊工作，負(fù)責(zé)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(duì)于床旁機(jī)械臂系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)具有更高優(yōu)先控制權(quán)。3、成像系統(tǒng)：成像系統(tǒng)(VideoCart)內(nèi)裝有外科手術(shù)機(jī)器人的核心處理器以及圖象處理設(shè)備，在手術(shù)過(guò)程中位于無(wú)菌區(qū)外，可由巡回護(hù)士操作，并可放置各類輔助手術(shù)設(shè)備。外科手術(shù)機(jī)器人的內(nèi)窺鏡為高分辨率三維(3D)鏡頭，對(duì)手術(shù)視野具有10倍以上的放大倍數(shù)，能為主刀醫(yī)生帶來(lái)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(rèn)解剖結(jié)構(gòu)，提升了手術(shù)精確度。操作方法外科醫(yī)生站在控制臺(tái)邊，離手術(shù)臺(tái)幾十厘米遠(yuǎn)，透過(guò)探視鏡向里看，來(lái)研究病人體內(nèi)的照相機(jī)發(fā)送的3-D圖像。圖像顯示的是手術(shù)點(diǎn)以及兩個(gè)固定在上述兩根桿端點(diǎn)上的手術(shù)儀器。像操縱桿一樣的控制手柄，位于屏幕的正下方，外科醫(yī)生用來(lái)操作手術(shù)儀器。每次操縱桿移動(dòng)時(shí)，計(jì)算機(jī)就向儀器發(fā)送電子信號(hào)，儀器就和外科醫(yī)生的手同步移動(dòng)。另一個(gè)即將被FDA批準(zhǔn)的\o"機(jī)器人"機(jī)器人系統(tǒng)是ZEUS系統(tǒng)，由ComputerMotion公司制作，在歐洲已經(jīng)可以使用。但是，無(wú)論是達(dá)芬奇系統(tǒng)還是ZEUS系統(tǒng)，用來(lái)進(jìn)行手術(shù)計(jì)劃的每一道程序都必須得到政府部門的批準(zhǔn)。價(jià)值75萬(wàn)美元的ZEUS系統(tǒng)與達(dá)芬奇的裝置類似。它有一個(gè)計(jì)算機(jī)工作站、一個(gè)視頻顯示器和控制手柄，用于移動(dòng)手術(shù)臺(tái)上安裝的手術(shù)儀器。ZEUS系統(tǒng)目前在美國(guó)只被批準(zhǔn)用于醫(yī)療試驗(yàn)，而德國(guó)醫(yī)生已經(jīng)使用此系統(tǒng)進(jìn)行了冠心病搭橋手術(shù)。ZEUS系統(tǒng)得到了自動(dòng)化內(nèi)窺鏡定位（AESOP）機(jī)器人系統(tǒng)的協(xié)助。由ComputerMotion公司于1994年發(fā)布的AESOP是FDA批準(zhǔn)使用的第一臺(tái)可以用于手術(shù)室協(xié)助手術(shù)的機(jī)器人。AESOP比達(dá)芬奇系統(tǒng)和ZEUS系統(tǒng)要簡(jiǎn)單得多。AESOP基本上只是一個(gè)機(jī)械臂，用于醫(yī)生定位內(nèi)窺鏡——一種插入病人體內(nèi)的外科照相機(jī)。腳踏板或聲音軟件用于醫(yī)生定位照相機(jī)，這就讓醫(yī)生的手空出來(lái)繼續(xù)進(jìn)行手術(shù)。加拿大卡爾加利大學(xué)日前宣布，該校外科專家加內(nèi)特·薩瑟蘭德博士帶領(lǐng)的研究小組與研制航天飛機(jī)機(jī)械手的MDA公司合作，研制出名為“神經(jīng)臂”的外科手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)。有關(guān)專家認(rèn)為，該系統(tǒng)將為外科手術(shù)帶來(lái)變革，從而使顯微手術(shù)產(chǎn)生革命性的突破。未來(lái)研究外科手術(shù)特別是神經(jīng)外科手術(shù)，受到人手準(zhǔn)確性的限制。發(fā)展于上世紀(jì)60年代的顯微外科技術(shù)，使外科醫(yī)生超越了人手精準(zhǔn)、靈活和持久的極限，而“神經(jīng)臂”系統(tǒng)則又極大地提高了外科手術(shù)的精準(zhǔn)率，使外科手術(shù)水平從器官級(jí)發(fā)展到細(xì)胞級(jí)。利用該系統(tǒng)，外科醫(yī)生可通過(guò)操縱計(jì)算機(jī)工作站，使“神經(jīng)臂”與核磁共振圖像儀協(xié)同作戰(zhàn)，從而在顯微尺度下使用器械從事微細(xì)手術(shù)。據(jù)研究人員介紹，“神經(jīng)臂”需要與具有強(qiáng)磁場(chǎng)的核磁共振成像儀一起運(yùn)行，它的開(kāi)發(fā)是由包括醫(yī)療、物理、電子、軟件、光學(xué)和機(jī)械工程師等的合作進(jìn)行的。項(xiàng)目啟動(dòng)時(shí)，MDA公司的工程人員與卡爾加里大學(xué)外科醫(yī)生一起，確定了設(shè)計(jì)“神經(jīng)臂”機(jī)器人的技術(shù)需求。由于醫(yī)生和工程人員僅擅長(zhǎng)于各自的專業(yè)，難以溝通，把外科術(shù)語(yǔ)翻成技術(shù)詞匯面臨很大的挑戰(zhàn)。目前薩瑟蘭德博士的研究小組正與卡爾加里衛(wèi)生局、卡大醫(yī)療教育的教師合作開(kāi)展一個(gè)培訓(xùn)項(xiàng)目，對(duì)將使用“神經(jīng)臂”系統(tǒng)的外科醫(yī)生進(jìn)行培訓(xùn)。薩瑟蘭德博士表示，他們不僅要研制“神經(jīng)臂”機(jī)器人，還要為其設(shè)計(jì)一套\o"醫(yī)療機(jī)器人"醫(yī)療機(jī)器人教學(xué)大綱。他們希望這一新技術(shù)能夠在世界范圍得到應(yīng)用。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，他準(zhǔn)備更多地向?qū)W生和年輕專家宣傳該技術(shù)，因?yàn)樗麄兏瞥缧录夹g(shù)，也是臨床新技術(shù)應(yīng)用的中堅(jiān)力量。前景展望在現(xiàn)在的手術(shù)室，一般會(huì)有兩到三名外科醫(yī)生，一名麻醉師和幾名護(hù)士，即使是最簡(jiǎn)單的手術(shù)也需要這么多人。大多數(shù)外科手術(shù)需要將近十來(lái)個(gè)人在手術(shù)室。手術(shù)機(jī)器人全部都是自動(dòng)化的，這會(huì)最大限度地減少操作人員。展望一下未來(lái)，外科手術(shù)可能只需要一名外科醫(yī)生、一名麻醉師以及一到兩名護(hù)士。在這個(gè)寬敞的手術(shù)室中，醫(yī)生坐在手術(shù)室內(nèi)或手術(shù)室外的計(jì)算機(jī)控制臺(tái)前，使用手術(shù)機(jī)器人來(lái)完成以前需要很多人才能完成的手術(shù)。使用計(jì)算機(jī)控制臺(tái)從稍遠(yuǎn)的地方進(jìn)行手術(shù)開(kāi)創(chuàng)了遠(yuǎn)程手術(shù)的概念，就是讓醫(yī)生從離病人很遠(yuǎn)的地方來(lái)進(jìn)行精密的手術(shù)。如果醫(yī)生不用站在病人的身旁進(jìn)行手術(shù)，而是在離病人幾十厘米遠(yuǎn)的計(jì)算機(jī)臺(tái)旁遠(yuǎn)程控制機(jī)器人手臂，那么下一步將是從離得更遠(yuǎn)的位置來(lái)進(jìn)行手術(shù)。如果可以使用計(jì)算機(jī)控制臺(tái)來(lái)實(shí)時(shí)移動(dòng)機(jī)器人手臂，則在加利福尼亞的醫(yī)生就可以對(duì)身在紐約的病人進(jìn)行手術(shù)。遠(yuǎn)程手術(shù)的主要障礙就是醫(yī)生手的移動(dòng)和機(jī)器人手臂做出的反應(yīng)之間的時(shí)間延遲。當(dāng)前，醫(yī)生必須與病人同在一室，以便機(jī)器人系統(tǒng)可以根據(jù)醫(yī)生手的移動(dòng)快速做出反應(yīng)。手術(shù)室中人員的減少以及醫(yī)生可以遠(yuǎn)距離對(duì)病人進(jìn)行手術(shù)減少了醫(yī)療保健的費(fèi)用。除了成本效益高之外，機(jī)器人手術(shù)還有比傳統(tǒng)手術(shù)更優(yōu)越之處，包括更加精確以及減少病人創(chuàng)傷。例如，心臟搭橋手術(shù)現(xiàn)在需要在病人的胸口“切開(kāi)”一個(gè)30.48厘米長(zhǎng)的切口。而如果使用達(dá)芬奇或ZEUS系統(tǒng)，可能是在胸口處做三個(gè)切口來(lái)進(jìn)行心臟手術(shù)，每個(gè)切口直徑僅有1厘米。因?yàn)橥饪漆t(yī)生做手術(shù)時(shí)切口非常小，而不是沿著胸口向下的很長(zhǎng)的一個(gè)刀口，病人受的痛苦也會(huì)少一些、流血也會(huì)減少，恢復(fù)的就快一些。\o"機(jī)器人"機(jī)器人還使醫(yī)生在長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)小時(shí)的手術(shù)過(guò)程中節(jié)省了體力。外科醫(yī)生在如此長(zhǎng)的手術(shù)過(guò)程中會(huì)很疲憊，結(jié)果可能手會(huì)顫動(dòng)。即使最穩(wěn)定的人手也比不上手術(shù)機(jī)器人的手臂。達(dá)芬奇系統(tǒng)經(jīng)過(guò)程序設(shè)定可對(duì)手的顫動(dòng)這個(gè)缺點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)償，因此如果醫(yī)生的手顫動(dòng)，計(jì)算機(jī)會(huì)忽略此顫動(dòng)，使機(jī)械臂保持穩(wěn)定。達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人治療疾病的優(yōu)勢(shì)：一、達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人擁有三維影像技術(shù)，可以向術(shù)者提供高清晰的三維影像，突破了人眼的極限，并且能夠?qū)⑹中g(shù)部位放大10-15倍，使手術(shù)的效果更加精準(zhǔn)。二、達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人的機(jī)器手臂非常靈活，而且具有無(wú)法比擬的穩(wěn)定性及精確度，能夠完成各類高難度的精細(xì)手術(shù)。三、達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人治療疾病創(chuàng)傷非常小，不需要開(kāi)腹，手術(shù)創(chuàng)口僅在1厘米左右，大大減少了患者的失血量及術(shù)后疼痛，住院時(shí)間也明顯縮短，有利于術(shù)后的康復(fù)。近年來(lái)，機(jī)器人不僅用于工業(yè)領(lǐng)域，在醫(yī)療系統(tǒng)也已得到推廣應(yīng)用。如大名鼎鼎的手術(shù)機(jī)器人（SurgicalRobot）的問(wèn)世不過(guò)短短10年，但同樣取得重大進(jìn)展。目前，關(guān)于機(jī)器人在醫(yī)療界中的應(yīng)用的研究主要集中在外科手術(shù)機(jī)器人、康復(fù)機(jī)器人、護(hù)理機(jī)器人和\o"服務(wù)機(jī)器人"服務(wù)機(jī)器人方面。其中，外科手術(shù)機(jī)器人是目前應(yīng)用范圍最廣且最具前景，其提供的強(qiáng)大功能克服了傳統(tǒng)外科手術(shù)中精確度差、手術(shù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、醫(yī)生疲勞、和缺乏三維精度視野等問(wèn)題實(shí)際上，手術(shù)機(jī)器人是一組器械的組合裝置。它通常由一個(gè)內(nèi)窺鏡（探頭）、刀剪等手術(shù)器械、微型攝像頭和操縱桿等器件組裝而成。據(jù)國(guó)外廠商介紹，目前使用中的手術(shù)機(jī)器人的工作原理是通過(guò)無(wú)線操作進(jìn)行的外科手術(shù)，即醫(yī)生坐在電腦顯示屏前，通過(guò)顯示屏和內(nèi)窺鏡仔細(xì)觀察病人體內(nèi)的病灶情況，然后通過(guò)機(jī)器人手中的手術(shù)刀將病灶精確切除（或修復(fù)）。這種被國(guó)外科學(xué)家命名為MIS的系統(tǒng)是設(shè)計(jì)一切手術(shù)機(jī)器人的基礎(chǔ)。以目前各國(guó)醫(yī)院使用中的達(dá)·芬奇手術(shù)機(jī)器人為例，只要在病人皮膚表面開(kāi)一個(gè)極小的口子，將探頭塞進(jìn)體內(nèi)，即可觀察到病人病灶所在位置，然后再用機(jī)器人手中的手術(shù)刀將其切除。DaVinciSi手術(shù)機(jī)器人手術(shù)此外，手術(shù)機(jī)器人還可做器官修補(bǔ)、血管吻合或骨磨削等需要十分精細(xì)的手術(shù)。近年來(lái)，手術(shù)機(jī)器人被用于做包括基因移植、神經(jīng)手術(shù)和遠(yuǎn)程手術(shù)等在內(nèi)的各種重要手術(shù)，從而大大提高了危重病人的存活率。那么，這么厲害的手術(shù)機(jī)器人發(fā)展情況如何？有哪些研發(fā)公司？又有哪些細(xì)分領(lǐng)域？國(guó)內(nèi)情況如何？未來(lái)將如何發(fā)展？別急，聽(tīng)我慢慢道來(lái)。新興力量今年3月初，谷歌最新發(fā)布的一則通告顯示，公司已同醫(yī)療器械公司強(qiáng)生達(dá)成合作協(xié)議，將共同研發(fā)一款機(jī)器人平臺(tái)，來(lái)幫助醫(yī)生們進(jìn)行外科手術(shù)。據(jù)悉，這款機(jī)器人手術(shù)平臺(tái)將有助于外科微創(chuàng)手術(shù)技術(shù)的的進(jìn)步，解決病人諸如修疤、疼痛、恢復(fù)期漫長(zhǎng)等方面的問(wèn)題。谷歌將為這款機(jī)器人平臺(tái)注入視覺(jué)系統(tǒng)和圖像分析軟件，能為外科醫(yī)生提供更好的視覺(jué)空間，并幫助其獲取其他相關(guān)信息。到了5月中旬的時(shí)候，博實(shí)股份公告，公司擬投資1億元，設(shè)立全資子公司博實(shí)高端醫(yī)療裝備有限公司，同時(shí)擬通過(guò)博實(shí)股份或子公司投資微創(chuàng)外科手術(shù)機(jī)器人及智能器械項(xiàng)目。2015年7月31日的時(shí)候，東京工業(yè)大學(xué)和東京醫(yī)科齒科大學(xué)創(chuàng)立的RIVERFIELD公司宣布，內(nèi)窺鏡手術(shù)輔助機(jī)器人“EMARO：EndoscopeMAnipulatorRObot”將于2015年8月上市。EMARO是主刀醫(yī)生可通過(guò)頭部動(dòng)作自己來(lái)操作內(nèi)窺鏡的系統(tǒng)，無(wú)需助手（把持內(nèi)窺鏡的醫(yī)生）的幫助。東京醫(yī)科齒科大學(xué)生體材料工學(xué)研究所教授川嶋健嗣和東京工業(yè)大學(xué)精密工學(xué)研究所副教授只野耕太郎等人，從著手研究到EMARO上市足足用了約10年時(shí)間。其作為手術(shù)輔助機(jī)器人，首次采用了氣壓驅(qū)動(dòng)方式。用自主的氣壓控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了靈活的動(dòng)作，在工作中“即使接觸到人，也可以躲開(kāi)其作用力”（只野）等，可保證高安全性。與馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的現(xiàn)有內(nèi)窺鏡夾持機(jī)器人相比，整個(gè)系統(tǒng)更加輕量小巧也是一大特點(diǎn)。該系統(tǒng)平時(shí)由主刀醫(yī)生由頭部的陀螺儀傳感器來(lái)操作，發(fā)生緊急情況時(shí)，還可以手動(dòng)操作?？衫脵C(jī)體上附帶的控制面板的按鈕來(lái)操作。它誕生的背景是，近年為取代對(duì)患者造成很大負(fù)擔(dān)的開(kāi)腹手術(shù)，使用內(nèi)窺鏡的低創(chuàng)手術(shù)日益普及，就是以“切個(gè)1日元硬幣的口就可完成全部手術(shù)”（東京醫(yī)科齒科大學(xué)理事兼副校長(zhǎng)森田育男）為目標(biāo)的療法。其典型代表是從在患者腹部切開(kāi)的小口插入鉗子和內(nèi)窺鏡、切除癌癥等的腹腔鏡手術(shù)。作為手術(shù)輔助機(jī)器人代名詞的美國(guó)直覺(jué)外科公司的“達(dá)芬奇系統(tǒng)（daVinciSurgicalSystem）”也是輔助內(nèi)窺鏡手術(shù)的系統(tǒng)。TiRobot骨科手術(shù)\o"機(jī)器人"機(jī)器人雖然內(nèi)窺鏡手術(shù)日益普及，但內(nèi)窺鏡手術(shù)所需要的“助手難以保證”。尤其，在中小型醫(yī)院，助手不足據(jù)說(shuō)是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題。EMARO的問(wèn)世就是為了解決這一問(wèn)題。據(jù)稱，RIVERFIELD的機(jī)器人鉗子系統(tǒng)已在作動(dòng)物和模擬內(nèi)臟器官的實(shí)驗(yàn)，正在開(kāi)發(fā)第7號(hào)產(chǎn)品。預(yù)定2019年上市。最初考慮用于跟達(dá)芬奇系統(tǒng)一樣的疾病和手術(shù)，原口充滿信心地表示“還要推廣到達(dá)芬奇系統(tǒng)無(wú)法應(yīng)對(duì)的領(lǐng)域”。超越達(dá)芬奇系統(tǒng)的日本產(chǎn)機(jī)器人誕生了。EMARO將成為第一塊試金石。2015年11月，專注于跨境醫(yī)療投資的基金匯橋資本集團(tuán)（“AllyBridgeGroup”）宣布，將以可轉(zhuǎn)債及認(rèn)股權(quán)證的形式對(duì)法國(guó)公司MedtechSA投資1500萬(wàn)美元。Medtech是一家創(chuàng)新的手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商，目前在泛歐證券交易所掛牌。MedtechSA成立于2002年，總部設(shè)在法國(guó)南部蒙彼利埃，是一家全球領(lǐng)先的手術(shù)輔助機(jī)器人系統(tǒng)研發(fā)商。公司的旗艦產(chǎn)品ROSA腦部機(jī)器人已經(jīng)獲得歐洲、美國(guó)、中國(guó)、加拿大和澳大利亞的批準(zhǔn)。2014年7月，ROSA脊柱機(jī)器人也已獲得CEmark認(rèn)證，預(yù)計(jì)很快將會(huì)獲得美國(guó)FDA的批準(zhǔn)。目前公司在全球范圍內(nèi)已安裝51個(gè)手術(shù)系統(tǒng)，分布在全球各大頂級(jí)的神經(jīng)外科中心，包括克利夫蘭診所和馬薩諸塞州總醫(yī)院。目前，4家中國(guó)頂級(jí)的神經(jīng)外科醫(yī)院也已安裝ROSA機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)2013年，公司被全球增長(zhǎng)咨詢公司Frost&Sullivan評(píng)為神經(jīng)外科機(jī)器人類別的“歐洲年度企業(yè)”隨著機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，\o"醫(yī)療機(jī)器人"醫(yī)療機(jī)器人的發(fā)展已經(jīng)受到了全球高度關(guān)注，美國(guó)已經(jīng)把手術(shù)治療機(jī)器、假肢機(jī)器人、康復(fù)機(jī)器人、心理康復(fù)輔助機(jī)器人、個(gè)人護(hù)理機(jī)器人、智能健康監(jiān)控系統(tǒng)定為未來(lái)發(fā)展的六大研究方向。歐洲計(jì)劃將建立“RoboticsforHealth-care”網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)醫(yī)療機(jī)器人在歐洲的發(fā)展和應(yīng)用。一切事物的發(fā)展都有其源頭，在進(jìn)一步探索手術(shù)機(jī)器人之前，我們先來(lái)了解一下手術(shù)機(jī)器人從伊索到達(dá)芬奇的這段發(fā)展歷程。全球研發(fā)情況據(jù)WinterGreenResearch報(bào)告，手術(shù)\o"機(jī)器人市場(chǎng)"機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模在2014年為32億美元，報(bào)告表示目前北美市場(chǎng)目前為最大市場(chǎng)，而由于政府醫(yī)療投入加大，醫(yī)療系統(tǒng)重組和人們對(duì)微創(chuàng)手術(shù)意識(shí)加強(qiáng)，未來(lái)市場(chǎng)重心將逐漸往亞洲市場(chǎng)轉(zhuǎn)移。并且，伴隨著下一代設(shè)備、系統(tǒng)和器械的發(fā)布，手術(shù)\o"機(jī)器人"機(jī)器人將從目前的大型開(kāi)放手術(shù)，覆蓋到身體中的微小部分。預(yù)計(jì)2021年將達(dá)到200億美元。近20年來(lái)，伴隨著技術(shù)的突破和醫(yī)療水平的前進(jìn)，手術(shù)機(jī)器人已完成了三次升級(jí)，從單臂機(jī)器人伊索到三臂機(jī)器人宙斯，直至最先進(jìn)的四臂機(jī)器人達(dá)芬奇。達(dá)芬奇系統(tǒng)由美國(guó)IntuitiveSurgical（ISRG）公司開(kāi)發(fā)和制造，1999年獲得歐洲CE市場(chǎng)認(rèn)，次年被FDA正式批準(zhǔn)投入使用。此手術(shù)系統(tǒng)最初主要用于泌尿外科的微創(chuàng)手術(shù)，例如前列腺切除手術(shù)，現(xiàn)在被越來(lái)越多地應(yīng)用于心外科，婦科以及小兒外科等外科微創(chuàng)手術(shù)。根據(jù)IFR發(fā)布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2013年全球外科手術(shù)輔助機(jī)器人總銷售額達(dá)14.95億美元，其中達(dá)芬奇機(jī)器人全球銷售額達(dá)6.33億美元，占比42.43%。截至2014年底，全球共裝機(jī)達(dá)芬奇機(jī)器人3266臺(tái)，其中美國(guó)2223臺(tái)，歐洲549臺(tái)，亞洲350臺(tái)，我國(guó)內(nèi)地共29臺(tái)，其中9臺(tái)在北京。手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)開(kāi)發(fā)者除了美國(guó)IntuitiveSurgical公司外，還有剛剛進(jìn)入手術(shù)機(jī)器人的老牌醫(yī)療公司Stryker。Stryker公司是全球骨科356億美元市場(chǎng)中最大的公司之一，自從HomerStryker醫(yī)生于1941年研制并生產(chǎn)第一臺(tái)產(chǎn)品至今，已擁有30家現(xiàn)代化工廠。公司產(chǎn)品涉及關(guān)節(jié)臵換、創(chuàng)傷、顱面、脊柱、手術(shù)設(shè)備、神經(jīng)外科、耳鼻喉、介入性疼痛管理、微創(chuàng)手術(shù)、導(dǎo)航手術(shù)、智能化手術(shù)室及網(wǎng)絡(luò)通訊、生物科技、醫(yī)用床、急救推床等。由于業(yè)績(jī)良好，史賽克公司分別被美國(guó)著名的《財(cái)富》雜志及《BusinessWeek》評(píng)為財(cái)富500強(qiáng)公司及全美50大醫(yī)療公司之一。2014年，公司營(yíng)業(yè)收入96.75億美元，同比增加7.25%；營(yíng)業(yè)利潤(rùn)22.26億元，同比增加5.50%。此外，公司研發(fā)投入穩(wěn)步增加，占營(yíng)業(yè)收入比重保持5%-6%。2013年，Stryker以16.5億美元收購(gòu)Mako外科治療公司及其相關(guān)核心技術(shù)。Mako總部位于佛羅里達(dá)州，其主打產(chǎn)品包括Makoplasty全髖關(guān)節(jié)臵換系統(tǒng)等。MAKOplasty由具有高精確性的RIO機(jī)械臂系統(tǒng)和創(chuàng)新性的髖膝關(guān)節(jié)假體系統(tǒng)組成，二者突破了傳統(tǒng)工具的限制，用微創(chuàng)的手術(shù)方式，精確植入假體，恢復(fù)自然的髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)。MAKOplasty膝關(guān)節(jié)系統(tǒng)針對(duì)早到中期膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎患者，可進(jìn)行單間室或多間室的假體臵換。允許醫(yī)生術(shù)中實(shí)時(shí)調(diào)整膝關(guān)節(jié)力線和軟組織平衡。并通過(guò)微創(chuàng)的手術(shù)方式保留更多骨質(zhì)和組織，病人恢復(fù)更快。MAKOplasty髖關(guān)節(jié)臵換手術(shù)可以通過(guò)機(jī)械臂精確限定關(guān)節(jié)銼進(jìn)入的深度并指導(dǎo)方向和角度，從而達(dá)到手術(shù)更加精確和安全的目的。另外，國(guó)際上一些公司已經(jīng)開(kāi)始把注意力集中在眼科、神經(jīng)外科、骨科這些達(dá)芬奇系統(tǒng)還未占領(lǐng)的領(lǐng)域，例如CUREXOTechnology的ROBODOC外科手術(shù)系統(tǒng)、英國(guó)Acrobot公司的外科醫(yī)療手術(shù)系統(tǒng)等。以上提到的手術(shù)機(jī)器人由于專攻市場(chǎng)小、設(shè)備昂貴等缺陷使他們未能在市場(chǎng)上受到特別關(guān)注，但也都是手術(shù)機(jī)器人商品化的成功案例。國(guó)內(nèi)研發(fā)情況由于目前外科手術(shù)機(jī)器人生產(chǎn)商的技術(shù)和市場(chǎng)壟斷，使得手術(shù)機(jī)器人的購(gòu)置費(fèi)用高、手術(shù)成本高、維護(hù)費(fèi)用高。這就直接導(dǎo)致我國(guó)醫(yī)院手術(shù)機(jī)器人的普及率遠(yuǎn)低于歐美，也不及亞洲日、韓等近鄰。目前，國(guó)內(nèi)研究人員正在加緊研制各種手術(shù)機(jī)器人及其輔助設(shè)備、耗材。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，當(dāng)前的手術(shù)\o"機(jī)器人技術(shù)"機(jī)器人技術(shù)和市場(chǎng)的壟斷地位可能被打破，手術(shù)機(jī)器人使用成本的下降是必然趨勢(shì)。我國(guó)自主研發(fā)手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域起步較晚，仍處于試驗(yàn)領(lǐng)域。主要有以下幾個(gè)研究機(jī)構(gòu)：a.海軍總醫(yī)院與北京航天航空大學(xué)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的機(jī)器人系統(tǒng)CRAS（ComputerandRobotAssistedSurgery，CRAS）。CRAS是國(guó)內(nèi)手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)的先行者，已完成第五代的研制和臨床應(yīng)用。該系統(tǒng)系統(tǒng)選用PUMA260、262機(jī)器人作為系統(tǒng)輔助操作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。第一代\o"機(jī)器人"機(jī)器人于1997年5月首次應(yīng)用于臨床。第二代1999年研制成功，實(shí)現(xiàn)了無(wú)框架立體定向手術(shù)。第五代機(jī)器人除了前四代機(jī)器人的特點(diǎn)外，自動(dòng)定位功能更加先進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了視覺(jué)自動(dòng)定位，使手術(shù)誤差更小，手術(shù)操作更加快捷安全。該系統(tǒng)能通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)施遠(yuǎn)程操作手術(shù)。2005年12月12日，在北京與延安之間利用互聯(lián)網(wǎng)成功進(jìn)行了2例立體定向手術(shù)。雖然如此，CARS手術(shù)機(jī)器人在擴(kuò)大適用范圍和實(shí)用性方面還是有許多問(wèn)題需要解決。b.2013年11月，國(guó)家“863”計(jì)劃資助項(xiàng)目——“微創(chuàng)腹腔外科手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)”，由哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)器人研究所研制成功，并通過(guò)國(guó)家“863”計(jì)劃專家組的驗(yàn)收。據(jù)哈工大機(jī)器人研究所的研發(fā)人員介紹，國(guó)產(chǎn)微創(chuàng)腹腔外科手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，研究人員針對(duì)微創(chuàng)外科手術(shù)的多種術(shù)式，在手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)、主從控制算法、三維（3D）腹腔鏡與系統(tǒng)集成等關(guān)鍵技術(shù)上都進(jìn)行了重要突破，并申請(qǐng)了多項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利。這個(gè)項(xiàng)目的突破被看做是打破了進(jìn)口達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人的技術(shù)壟斷，將加快實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人輔助外科手術(shù)。c.2014年04月，中南大學(xué)湘雅三醫(yī)院順利完成了3例國(guó)產(chǎn)機(jī)器人手術(shù)，這是我國(guó)自主研制的手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)首次運(yùn)用于臨床。該手術(shù)機(jī)器人就是天津大學(xué)研發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的微創(chuàng)外科手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)——“妙手S”。“妙手S”系統(tǒng)較國(guó)外同類產(chǎn)品有三點(diǎn)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，第一是運(yùn)用了微創(chuàng)手術(shù)器械多自由度絲傳動(dòng)解耦設(shè)計(jì)技術(shù)，解決了運(yùn)動(dòng)耦合問(wèn)題，固定、防滑、防松，更有利于精度保持。第二是實(shí)現(xiàn)了從操作手的可重構(gòu)布局原理與實(shí)現(xiàn)技術(shù)，使機(jī)器人的“胳膊”更輕，更適應(yīng)手術(shù)的需要。第三是運(yùn)用系統(tǒng)異體同構(gòu)控制模型構(gòu)建技術(shù)，解決了立體視覺(jué)環(huán)境下手-眼-器械運(yùn)動(dòng)的一致性。據(jù)了解，“妙手S”外科手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)將有望3年內(nèi)投產(chǎn)。2014年國(guó)內(nèi)醫(yī)療器械市場(chǎng)總規(guī)模將近2556億元，但進(jìn)口醫(yī)療器械的進(jìn)口金額占據(jù)中體市場(chǎng)份額40%，其中中高端市場(chǎng)上的醫(yī)療器械幾乎被外國(guó)廠商包攬，占比超過(guò)70%。目前，國(guó)產(chǎn)手術(shù)機(jī)器人還大多處于研發(fā)或臨床試驗(yàn)階段，距離商業(yè)化推廣還有一定的距離。以歷史看未來(lái)從第一臺(tái)手術(shù)機(jī)器人誕生到現(xiàn)在，自動(dòng)化手術(shù)已經(jīng)走過(guò)了近30個(gè)年頭。當(dāng)1985年第一臺(tái)手術(shù)機(jī)器人Puma560生產(chǎn)出來(lái)的時(shí)候，生產(chǎn)該機(jī)器人的公司出于安全考慮，曾經(jīng)禁止該機(jī)器人被用于手術(shù)。但現(xiàn)在，最先進(jìn)的手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)每年執(zhí)行著上萬(wàn)例各種手術(shù)。不禁讓人感嘆醫(yī)療技術(shù)發(fā)展如此之快?，F(xiàn)在，我們?nèi)匀缓芎闷?，機(jī)器人手術(shù)的未來(lái)將會(huì)是怎樣的情景呢？現(xiàn)在，全球各地的醫(yī)生們正期盼著遠(yuǎn)程醫(yī)療和遠(yuǎn)程手術(shù)的發(fā)展，那樣的話，一個(gè)醫(yī)生就可以在另一個(gè)城市、另一個(gè)州或者另一個(gè)大陸為患者做手術(shù)。這意味著我們可以在世界的不同地方建立一些手術(shù)中心，醫(yī)生可以去一個(gè)手術(shù)中心，坐在控制臺(tái)上，而患者則在另一個(gè)手術(shù)中心，他只需要操控機(jī)器人，便可以為患者動(dòng)手術(shù)了。實(shí)際上，2001年的時(shí)候，紐約和法國(guó)的斯特拉斯堡就通過(guò)機(jī)器人完成了一次遠(yuǎn)程手術(shù)。這臺(tái)具有開(kāi)創(chuàng)性特質(zhì)的手術(shù)被成為“林德伯格手術(shù)”。雖然手術(shù)成功完成，但是影像的傳輸和手術(shù)操作卻出現(xiàn)了延遲的現(xiàn)象，這使得遠(yuǎn)程手術(shù)難以實(shí)現(xiàn)。然而，隨著網(wǎng)速的增長(zhǎng)和帶寬變得更便宜，延遲的現(xiàn)象毫無(wú)疑問(wèn)會(huì)得到改善。在未來(lái)我們會(huì)擁有遠(yuǎn)程醫(yī)療的條件，醫(yī)生可以為世界上其他地方的患者動(dòng)手術(shù)，我并不認(rèn)為那是個(gè)遙不可及的科學(xué)幻想，我認(rèn)為在我有生之年，這將成為現(xiàn)實(shí)。并且，遠(yuǎn)程醫(yī)療的發(fā)展同樣意味著醫(yī)生之間更高層面的競(jìng)爭(zhēng)。這會(huì)提高外科醫(yī)生的準(zhǔn)入門檻，讓他們?cè)谧约旱念I(lǐng)域變的最為出色。另外一種可能是，在未來(lái)我們可以只通過(guò)單一的創(chuàng)口為患者進(jìn)行手術(shù)，或許可以通過(guò)肚臍，插入一支蛇形的機(jī)械臂。而現(xiàn)在，為了能夠方便機(jī)械臂進(jìn)入身體，患者的身體上會(huì)留下幾處較小的創(chuàng)口。這項(xiàng)技術(shù)的繼續(xù)發(fā)展將意味著，醫(yī)生只需要在患者身體上開(kāi)一個(gè)小洞，然后在插入一支蛇形機(jī)械臂就行了，那才是真正的顛覆性技術(shù)，這可能會(huì)永遠(yuǎn)改變手術(shù)的性質(zhì)，這些真的很酷，不是嗎？

附錄資料：不需要的可以自行刪除預(yù)應(yīng)力錨索樁板墻施工工法一、前言在山嶺陡峭、地形復(fù)雜、山高谷深的地區(qū)，高等級(jí)公路通過(guò)的地段造成大量的高填深挖，高橋及隧道處處可見(jiàn)。在山谷深、地面橫坡陡峭的地段，路基難于填筑，旱橋跨越在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上造成較大的浪費(fèi)，同時(shí)也給路基穩(wěn)定及橋梁的橋樁、墩柱帶來(lái)隱患。采用新型高擋墻跨越不僅開(kāi)挖面小，也可消耗廢方，起到安全、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的作用。個(gè)舊至冷墩二級(jí)公路預(yù)應(yīng)力錨索樁板墻工程是采用40米高預(yù)應(yīng)力錨索樁板墻進(jìn)行邊坡治理的項(xiàng)目，穩(wěn)定了高填方路基，減少了陡坡旱橋，預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)由于其合理的受力機(jī)理以及在軟弱巖體中能更有效的發(fā)揮土體承載力而提供了較大錨固力，通過(guò)施工經(jīng)總結(jié)形成本工法。二、工法特點(diǎn)1.采用MG-50A型潛孔沖擊鉆跟套管無(wú)水干鉆，能有效的預(yù)防塌孔，保證水泥漿與孔壁巖體的粘結(jié)強(qiáng)度。2.錨索材料選用低松弛環(huán)氧噴涂無(wú)粘結(jié)鋼絞線（ASTMT416-88a標(biāo)準(zhǔn)270級(jí)，強(qiáng)度Rby=1860Kpa，松弛率為3.5%，Φj=15.24mm），配套OVM15型錨具，鋼絞線強(qiáng)度高，性能好，可以在張拉結(jié)束后有效的進(jìn)行放張或補(bǔ)償張拉且彌補(bǔ)了鋼絞線在特殊環(huán)境下中長(zhǎng)久防腐的問(wèn)題。3.該體系能主動(dòng)提供抗滑力，有效的控制巖體的位移，在錨索的錨固范圍內(nèi)產(chǎn)生亞應(yīng)力帶，從而從根本上改善巖體的力學(xué)性能。4.根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地質(zhì)情況，大噸位錨索主要錨于碎石土、亞粘土中，鑒于土體破碎，抗剪強(qiáng)度低，在錨索結(jié)構(gòu)上，通過(guò)對(duì)拉力型錨索與分散壓縮型錨索工作性能的比較，采用分散壓縮型錨索結(jié)構(gòu)有突出優(yōu)點(diǎn)。拉力型錨索與分散壓縮型錨索工作性能的比較見(jiàn)表1。表1拉力型錨索與分散壓縮型錨索工作性能的比較項(xiàng)目拉力型錨索分散壓縮型錨索巖體—水泥漿體間的粘結(jié)摩阻應(yīng)力分布狀況沿錨固體長(zhǎng)度分布極不均勻，應(yīng)力集中嚴(yán)重，易發(fā)生漸進(jìn)性破壞沿錨固長(zhǎng)度分布較均勻巖體—水泥漿體間的粘結(jié)摩阻應(yīng)力值總拉力大，粘結(jié)摩阻應(yīng)力值大總拉力可分散成幾個(gè)較小的壓力，粘結(jié)摩阻應(yīng)力值顯著減小粘結(jié)摩阻強(qiáng)度灌漿體受拉不會(huì)引起水泥漿體橫向擴(kuò)張而增大粘結(jié)摩阻強(qiáng)度灌漿體受壓產(chǎn)生橫向擴(kuò)張而使粘結(jié)摩阻強(qiáng)度增大錨索承載力錨固長(zhǎng)度超過(guò)一定值后，承載力增長(zhǎng)極其微弱錨索承載力隨錨固段長(zhǎng)度增加而增加耐久性灌漿體受拉，易開(kāi)裂，防腐性差灌漿體受壓，不易開(kāi)裂，預(yù)應(yīng)力筋外有油脂、PVC涂層及水泥漿體多層防腐，耐久性好三、適用范圍本工法適用于公路、鐵路、水利、城市建設(shè)等相關(guān)領(lǐng)域的淺、中、深層土石混合滑坡、土滑坡、巖石滑坡的防治工程。四、工藝原理穿過(guò)邊坡滑動(dòng)面的預(yù)應(yīng)力錨索，外端固定于抗滑樁上，另一端錨固在穩(wěn)定整體巖體土石混合體中。錨索的預(yù)應(yīng)力使不穩(wěn)定巖體處于較高圍壓的三向應(yīng)力狀態(tài)，巖體強(qiáng)度和變形比在單軸壓力及低圍壓條件下好的多，結(jié)構(gòu)面處于壓緊狀態(tài)，使結(jié)構(gòu)面對(duì)巖體變形消極影響減弱，顯著提高了巖體的整體性，錨索的錨固力直接改變了滑動(dòng)面上的應(yīng)力狀態(tài)和滑動(dòng)穩(wěn)定條件。五、施工工藝（一）施工工藝流程（見(jiàn)圖1）錨索預(yù)應(yīng)力施作、樁位監(jiān)測(cè)錨索預(yù)應(yīng)力施作、樁位監(jiān)測(cè)回填土壓密、樁位監(jiān)測(cè)坡面整修樁位定位放樣工作平臺(tái)搭設(shè)挖孔、澆樁、放板回填土壓密至一定高度、樁位監(jiān)測(cè)樁上錨孔造孔、制索樁上錨孔鉆孔、制索錨索安裝、注漿錨索安裝、注漿錨索預(yù)緊錨索預(yù)應(yīng)力施作、樁位監(jiān)測(cè)回填土到位、樁上錨索張拉鎖定封錨圖1預(yù)應(yīng)力錨索樁板墻施工工藝流程（二）施工要點(diǎn)1.樁板墻施工（1）樁基施工時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)確核對(duì)平面位置，結(jié)合地形做好樁區(qū)地面截、排水及防滲工作。（2）樁基采用挖孔樁施工，施工方法主要有：碎石土開(kāi)挖用洋鎬和鋼釬；軟、風(fēng)化巖石用風(fēng)鎬，；灰?guī)r、板巖人工用鋼釬硬鑿；有地下水用7.5KW，20—40米揚(yáng)程的淺水泵抽水人工鑿后，整體板巖和弧石用靜態(tài)爆破進(jìn)行鑿除。提升采用人工轆轤和電動(dòng)葫蘆。挖孔及支撐護(hù)壁連續(xù)作業(yè)，護(hù)壁1米為一節(jié)，采用孔內(nèi)現(xiàn)澆，一天后拆模，嚴(yán)格按隔樁開(kāi)挖的方法進(jìn)行。（3）挖孔到位后，清理孔底，重新進(jìn)行樁位放樣，復(fù)查準(zhǔn)確后開(kāi)始綁軋鋼筋。在綁扎過(guò)程中若發(fā)現(xiàn)鋼筋籠位置偏差，應(yīng)及時(shí)將其調(diào)整準(zhǔn)確。（4）鋼筋的焊接和綁扎應(yīng)嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行。綁扎成型經(jīng)檢驗(yàn)合格后，轉(zhuǎn)入下道工序——模板安裝。（5）由于樁板墻結(jié)構(gòu)的特殊性，采用標(biāo)準(zhǔn)化的組合鋼模。模板支架與腳手架分離，避免引起模板變形。在混凝土澆筑之前，用同一種脫模劑涂刷模板，且不得污染鋼筋。安裝完畢后，對(duì)其平面位置、頂部標(biāo)高、節(jié)點(diǎn)聯(lián)系及縱橫向穩(wěn)定性進(jìn)行檢查。澆筑時(shí)發(fā)現(xiàn)模板有超過(guò)允許變形值的可能時(shí)，及時(shí)糾正。（6）樁板墻樁長(zhǎng)均大于10米，為防止離析，利用串桶傾卸，且在中途設(shè)置一至兩道減速裝置。由于鋼筋密度大，用4臺(tái)插入式振動(dòng)器同時(shí)進(jìn)行搗固，澆筑層厚度15cm左右。澆筑混凝土，必須一次性全樁澆成，否則視為斷樁。當(dāng)澆筑至預(yù)留錨孔處時(shí)，仔細(xì)振搗，以保證錨孔處的強(qiáng)度。在混凝土澆筑期間，設(shè)專人檢查支架、模板、鋼筋和預(yù)埋件等穩(wěn)固情況，發(fā)現(xiàn)松動(dòng)、變形、移位時(shí)及時(shí)處理。專人填寫混凝土澆筑記錄。（7）擋土板為鋼筋混凝土矩形板，預(yù)制時(shí)兩側(cè)留有吊裝孔，同時(shí)作為泄水孔。擋土板采用直接搭接樁身的形式，樁、板連接的縫隙不用處理，若縫隙過(guò)大可采用瀝青麻絮填塞。擋土板采用平面堆放，受力面朝上（受力面按設(shè)計(jì)圖紙標(biāo)識(shí)），其堆積高度不宜超過(guò)5塊，板塊間用木塊等支墊，并置于設(shè)計(jì)支點(diǎn)位置，運(yùn)輸過(guò)程要輕搬輕放。安裝時(shí)，應(yīng)豎向起吊，用手牽引，防止與樁相撞，將擋土板正確就位，同時(shí)應(yīng)做好防排水設(shè)施及填筑墻被填料，擋土板頂面不齊時(shí)，可用砂漿或現(xiàn)澆混凝土調(diào)整。2.樁后回填樁板墻段路基填土嚴(yán)格按照公路工程技術(shù)規(guī)范和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)施工，在填料選材和路基填筑工程中加強(qiáng)了試驗(yàn)工作，從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，在填土與樁板之間填一層50cm厚的碎石深水層，從而使?jié)B入填土路基中的雨水從擋板泄水孔排出，以保證錨索長(zhǎng)久不受雨水的侵蝕，從而保證路基的工程質(zhì)量。3.預(yù)應(yīng)力錨索施工（1）施工準(zhǔn)備將預(yù)應(yīng)力的造孔設(shè)備、注漿設(shè)備、張拉設(shè)備調(diào)至工作面附近，待工作面完成后，馬上吊運(yùn)至工作面，所有施工材料均應(yīng)由出廠證明、合格證，鋼絞線應(yīng)檢測(cè)合格，做好施工場(chǎng)地的排水工作，材料、機(jī)械的防雨、防水工作，水、電等在前期施工中已接到位，稍做處理即可滿足施工要求。（2）回填土、壓密至一定高度。填土高度按錨索張拉控制程序施工。隨時(shí)進(jìn)行樁位監(jiān)測(cè)。（3）鉆孔鉆孔是預(yù)應(yīng)力錨索施工中控制工期的關(guān)鍵工序，為提高鉆孔效率和保證鉆孔質(zhì)量，采用MG-50A潛孔沖擊鉆機(jī)。該鉆機(jī)所配鉆桿是統(tǒng)一規(guī)格，按錨索設(shè)計(jì)長(zhǎng)度將鉆機(jī)所需鉆桿擺放整齊，鉆桿用完孔深也恰好到位，由于鉆桿長(zhǎng)度均有±5mm的誤差，要求實(shí)際鉆孔深度超出設(shè)計(jì)孔深0.5m左右。為防止惡化邊坡巖體的工程地質(zhì)條件和降低孔壁的粘結(jié)性，嚴(yán)禁開(kāi)水鉆進(jìn)。鉆進(jìn)過(guò)程中應(yīng)對(duì)每個(gè)孔的地層變化，鉆進(jìn)狀態(tài)（鉆進(jìn)、鉆壓）地下水及一些特殊情況做好現(xiàn)場(chǎng)記錄，如遇地層松散、破碎時(shí)應(yīng)用跟套管鉆進(jìn)技術(shù)，以使鉆孔完整不坍。如遇坍孔或地下水豐富時(shí)，應(yīng)立即停鉆，進(jìn)行固壁灌漿處理（灌漿壓力0.2～0.4Mpa），待水泥漿凝固后，再重新掃孔鉆進(jìn)。鉆孔到位后，用高壓風(fēng)（風(fēng)壓大于0.4Mpa）將孔內(nèi)的巖粉清干凈，然后，用預(yù)先做好的探孔裝置，進(jìn)行深孔，若探孔時(shí)輕松將探孔器送入孔底，鉆孔深度符合設(shè)計(jì)要求，經(jīng)驗(yàn)收同意后即可轉(zhuǎn)入下道工序——錨索安裝。（4）錨索制作錨索制作工藝流程編束通知單下料、清洗安裝承載體、擠壓P錨編束安裝支撐環(huán)安裝注漿管驗(yàn)收庫(kù)存穿束在預(yù)先平整好的下料場(chǎng)地上（場(chǎng)地要求寬4m、長(zhǎng)40m左右）按下料長(zhǎng)度進(jìn)行下料，每根絞線長(zhǎng)度誤差控制在10cm左右。下料長(zhǎng)度計(jì)算L下=∑Li+Lf+Lw式中L下——下料長(zhǎng)度Li——各分段錨固長(zhǎng)度Lf——錨索自由段長(zhǎng)度Lw——錨索工作段長(zhǎng)度下料要求用砂輪切割機(jī)切割好以后，鋼絞線一端剝除PE15cm，對(duì)剝除部分絞線除污洗凈，下好料以后，按要求設(shè)置承壓板、支撐環(huán)，支撐環(huán)每1m放1個(gè)，用GYJ60A型擠壓機(jī)對(duì)剝除部分?jǐn)D壓上P錨。索體要求綁扎牢固，絞線應(yīng)平行順直。對(duì)不同位置處的承載體相應(yīng)的絞線外露端做出臨時(shí)和永久性標(biāo)記。灌漿管綁扎在錨索體上，灌漿管頭部距孔底5～10cm，灌漿管使用前，要檢查有無(wú)破裂、堵賽。綁扎好的錨索頂部要安裝導(dǎo)向帽，以方便穿索。錨索制好后應(yīng)將承壓板、P錨外部涂上防腐油漆。檢查合格后的錨索標(biāo)識(shí)好以后分區(qū)存放，同時(shí)做好防雨、防曬工作。（5）錨索安裝向錨索孔安索前，要核對(duì)錨索編號(hào)是否與孔號(hào)一致，確認(rèn)無(wú)誤后，即可將錨索用人工抬至工作面，用人工將錨索平順穿入錨孔，當(dāng)外露部分滿足工作長(zhǎng)度時(shí)即到位，停止穿索。錨索往孔內(nèi)穿時(shí)，索體必須平順，不得扭絞，同時(shí)應(yīng)避免損傷PE管及支撐環(huán)脫落。錨索安裝工作結(jié)束后即可進(jìn)行灌漿工作。（6）注漿注漿采用3SNS系列注漿泵，攪拌采用灰漿攪拌機(jī)進(jìn)行。漿液要攪拌均勻，隨絞隨用，并在初凝前用完。嚴(yán)防石塊等雜物混入漿液。注漿材料為純水泥漿，水泥選用普通硅酸鹽525＃，水灰比為0.38，外加10%UEA-Z型復(fù)合膨脹劑和0.6%的高效早強(qiáng)減水劑。漿體強(qiáng)度不小于40MPa，注漿壓力大于0.3MPa。邊注漿邊緩慢抽拔注漿管，保證注漿管口處于漿液面一下。并保證漿體密實(shí)、飽和，達(dá)到設(shè)計(jì)漿體強(qiáng)度。待孔口溢出清晰的漿體即可停止注漿。注漿過(guò)程中要做好相關(guān)記錄，并做好試驗(yàn)塊。（7）錨索的張拉待錨孔注漿體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，（按上述配合比施工一般七天就可達(dá)到40MPa以上）根據(jù)回填土的高程（一般高于相應(yīng)錨孔4米）和監(jiān)理工程師書面通知即可進(jìn)行張拉。張拉前須對(duì)張拉機(jī)具進(jìn)行配套標(biāo)定，計(jì)算出千斤頂受力與油壓的線性方程，用于張拉油壓與張拉力的控制。安裝錨板前，要用棉紗擦凈錨板內(nèi)的泥沙油污。鋼絞線穿入錨板的順序，力求與鋼絞線束綁扎的順序一致，防止交叉纏繞。張拉前，鋼絞線外包的PE護(hù)管用鋸條割掉（注意不要傷著鋼絞線），不得用火燒鋼絞線，剝除PE后要清除防腐油脂。錨索張拉應(yīng)根據(jù)填土情況、錨孔數(shù)分次分級(jí)進(jìn)行。張拉方式用小千斤頂對(duì)每個(gè)承載體按由內(nèi)向外的順序?qū)ΨQ進(jìn)行張拉，第一級(jí)觀測(cè)時(shí)間需穩(wěn)定10分鐘外，其余每一級(jí)需穩(wěn)定2—5分鐘，分別記錄每一級(jí)鋼絞線的預(yù)應(yīng)力施作情況。張拉過(guò)程中必須進(jìn)行樁位監(jiān)測(cè)和錨索應(yīng)力的測(cè)試工作。張拉結(jié)束后，將錨板外的鋼絞線處理好，不能松散，以備再進(jìn)行張拉。為防止外錨頭的長(zhǎng)期暴露，每次結(jié)束后應(yīng)作相應(yīng)的防護(hù)。每級(jí)張拉的穩(wěn)定時(shí)間必須保證，張拉時(shí)以張拉油壓為主，伸長(zhǎng)值進(jìn)行校核。當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，必須停止作業(yè)進(jìn)行檢查，查明原因后方可繼續(xù)進(jìn)行作業(yè)。預(yù)應(yīng)力施作時(shí)，對(duì)每一次控制應(yīng)力Nji應(yīng)進(jìn)行如下施作方式：①對(duì)每一孔錨索的每一次Nji的施作均應(yīng)按承載體由內(nèi)向外的順序進(jìn)行。且每一次的施作Nji針對(duì)每一個(gè)承載體上的鋼絞線又須按兩步來(lái)完成：（設(shè)控制應(yīng)力為Nji）測(cè)量、記錄持續(xù)2min第一步：00.1Nji0.25Nji0.5Nji（測(cè)量記錄后不頂壓鎖定）每根錨索的每一個(gè)承載體上的鋼絞線采用小千斤頂按第一步的步驟對(duì)稱張拉結(jié)束后進(jìn)行第二步的操作。測(cè)量、記錄持續(xù)2min測(cè)量、記錄第二步：00.5Nji0.75Nji1.0Nji不頂壓鎖定穩(wěn)壓3min②當(dāng)填土到位時(shí)，預(yù)應(yīng)力最終控制應(yīng)力的施作按①中第一步、第二步完成后對(duì)每根鋼絞線進(jìn)行頂壓鎖定。（8）再回填、壓密、造孔預(yù)應(yīng)力施作后再進(jìn)行回填、壓密工作（同時(shí)要進(jìn)行樁位的監(jiān)測(cè)），至一定的高度后，再造樁上上部錨索孔，如此循環(huán)5、6、7的工作。（9）張拉鎖定、封錨按以上工序循環(huán)進(jìn)行到回填土填滿到位后，對(duì)樁上所有錨索進(jìn)行張拉鎖定，每次張拉需對(duì)樁位進(jìn)行監(jiān)測(cè)。預(yù)應(yīng)力張拉完成后，用手提砂輪機(jī)切除多余鋼絞線，外留長(zhǎng)度20cm。最后樁上保護(hù)罩，填充好油脂進(jìn)行封錨，封錨后保持樁面整潔美觀。4.軸力監(jiān)測(cè)樁、錨支擋體系的受力涉及到兩個(gè)方面，一是樁自身提供的抗力，一是錨索提供的抗力。兩者應(yīng)有一個(gè)合適的力度，錨索受力過(guò)大則設(shè)計(jì)安全性降低，樁身受力過(guò)大同樣對(duì)樁的安全性也構(gòu)成影響。我國(guó)《土層錨桿設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》中規(guī)定，對(duì)預(yù)應(yīng)力錨索軸力的永久觀測(cè)數(shù)量應(yīng)不少于5%，同時(shí)規(guī)定對(duì)應(yīng)力損失超過(guò)10%最終控制應(yīng)力時(shí)應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償，而大于最終控制應(yīng)力15%時(shí)應(yīng)進(jìn)行應(yīng)力放松。要確切知道預(yù)應(yīng)力施加后錨索軸力的實(shí)際大小以便進(jìn)行相應(yīng)的處理，就須對(duì)錨索軸力進(jìn)行監(jiān)測(cè)。錨索軸力的監(jiān)測(cè)方法：錨索軸力施加之前選擇具有代表性的錨孔，在選定的錨孔處裝上特殊的傳感器元件，然后裝上錨具，通過(guò)預(yù)應(yīng)力的施作和觀測(cè)，即可測(cè)出不同時(shí)期錨索軸力的變化情況，從而進(jìn)行有關(guān)的處理，軸力讀數(shù)時(shí)應(yīng)與填土的情況以及樁身位移情況相對(duì)應(yīng)進(jìn)行觀測(cè)。由于樁上錨具采用特殊OVM產(chǎn)品，故傳感器元件應(yīng)與之相配套，個(gè)冷公路預(yù)應(yīng)力錨索樁板墻選用的是遼寧丹東市三達(dá)測(cè)試儀器廠生產(chǎn)的GW型鋼弦式巖土錨測(cè)力計(jì)和GPC—1型袖珍式鋼弦頻率測(cè)定儀組成的測(cè)量系統(tǒng)（見(jiàn)圖2）