达芬奇手术机器人复合手术室布局设计
发布日期:2019-05-07
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达芬奇手术机器人复合手术室布局设计
[摘 要] 随着机器人手术系统的不断发展与普及，其对手术室的布局要求也越来越高。合理、有效
的空间布局设计不仅可以减轻护理工作量，提高相关人员的工作效率，还能够提高医师、麻醉师
广州 510060 和护士之间的配合水平。结合本院新建达芬奇手术机器人复合手术室的要求，本文从基础配置布
局、移动设备位置布局、信号接口位置布局等方面详细介绍了达芬奇手术机器人复合手术室的布
局设计，旨在为相关人员提供参考。
[关键词] 机器人手术系统；复合手术室；基础配置布局、移动设备位置布局、信号接口位置布局
0 引言
其他输入输出设备组成。手术时，外科医生坐在控制台前，
借助三维视觉系统，通过双手控制主操作手，使手部动作
随着医疗科技的不断进步，医院手术室设备的数目和 传达到机械臂及手术器械，从而完成手术操作。手术机器
种类日趋增多。基于此，能够有效集中、协调各类医疗设 人复合手术室将手术机器人系统与一体化手术室无缝对接，
备的一体化手术室也得到了迅速发展和普及。一体化手术 从而将机器人系统的视频信号接入到一体化手术室的控制
室能够在有限的手术室空间中，合理地调整电源、气源、 系统中，以实现示教、远程沟通等功能。本文根据本院新
各种信息接口与各类医疗设备的空间布局，以减少设备布 建达芬奇手术机器人复合手术室的经验，介绍了手术室的
局对层流的干扰，确保手术环境的安全性，提高相关人员 布局设计，供相关人员参考。
的工作效率和患者满意度 ；同时能够实现术中手术室与其
他手术室、示教室、会议室之间的无缝连接，进而完成示教、 1 手术机器人复合手术室建设背景
远程沟通等功能。
本院现在已建成一体化手术室，院内直联 4 个无损转
[1]，其中控制台系统主要由计算机系统、 播点以及 7 个位于各外科的 IP 网络学习室。2014 年，本院
手术操作监视器、三维图像观察器、操作手柄、脚踏板及 获批购置了一套达芬奇手术机器人系统，必须将其接入到
一体化手术室中，才能满足临床教学、手术示教、远程医疗、视频会议及远程学术交流的需要。
2 手术机器人复合手术室布局要求 3 手术机器人复合手术室空间布局设计
2.1 一体化手术室布局要求 3.1 基础配置布局
一体化手术室主要由吊塔系统、一体化手术多媒体系 为保证术中工作流畅，避免护士反复移动设备，尽可
统、集中控制系统、一体化多媒体存储系统和远程医疗系 能地缩短台下巡回护士传递手术用品的行走距离，在布局
统等组成。吊塔系统包括麻醉吊塔、外科吊塔和腔镜吊塔， 时需让药品柜、器械柜、麻醉柜、体位柜和工作台的位置
吊塔内有各种导线穿过，塔身配备插座、吸引接口、网络 与麻醉吊塔、外科吊塔等保持协调，手术室内的其他设备
视频接口及各种气体接口，这就要求吊塔的位置需要与麻 如恒温箱、操控面板、温湿度检测器、时钟、看片灯等的
醉机、监护仪、手术床以及其他外科设备的位置保持协调。 安装位置都要符合人体工效学设计原则，以满足实际使用
同时， 的布局需满足设备、信息、空间 需求 [4]。
和图文数据传输 4 个方面的整合要求 [2]。 3.2 移动设备位置布局
（1）设备整合 ：将手术室内的设备包括灯、床、电外 根据床头位以及医生站位来确定麻醉吊塔、外科吊塔、
科设备、内镜摄像系统整合到同一界面，进行集中控制。 手术无影灯、吊臂显示器、远程转播显示器、全景摄像机
（2）空间整合 ：将手术室内的设备包括内镜系统、麻 等的安装位置。安装吊塔吊臂对手术室的高度有严格要求
醉机、电外科设备固定在腔镜吊塔上，以减少设备的反复 （高度≥ 3 m），虽对于面积没有严格要求，但因设备比较多，
移动和连接，缩短护士准备、整理设备的时间。同时通过 加上达芬奇手术机器人系统自身体积比较庞大，床旁机械
监视器吊臂把监视器悬挂于空中，术中可以按医生要求进 臂系统如果要灵活移动，最好所占面积在 50 m2 以上，长
行调节，实现手术室无线化，为手术提供方便。 宽最佳比例为 1:1。
（3）信息整合 ：与 PACS 采用界面方式集成，可调阅 吊臂显示器安装点的选择应根据医生的习惯而定。一
患者的影像资料 ；与 HIS/CIS 集成，可实现患者基本信息 般而言，妇科、直肠手术应在手术床床尾设置显示器 ；胸
的共享。 腔镜手术应在手术床床头两侧各设置一个显示器 ；泌尿、
（4）图文数据传输整合 ：通过一套集影像、数据管理 胃肠、肝胆手术也需要在相应的位置设置显示器，以满足
和视频通信为一体的数字化平台，将手术室内来自于不同
设备的医疗影像和数据无缝集成后显示在医生需要的监视
器上，并通过光纤和网络实现本院各个转播点的音视频传
输，通过视频会议系统实现远程异地实时转播。
此外，一体化手术室的布局还需符合手术者作业的人
体工效学设计要求 ：能够调整监视器高度，避免护士反复
移动设备，增加手术人员行走的安全性和机器电源的稳定
性，实现人、机、环境的高度协调，给手术人员的职业安
全提供保证。
2.2 手术机器人系统空间要求
、
，根据各手术外科的特点，位于
区内的床旁机械臂系统需要灵活改变停放位置，这就要求
手术室必须拥有足够的活动空间 [3]，而无菌区外的医生控
制系统一般需固定于手术室内靠墙之处，使主刀医生能够
直接看到患者和助手，便于交流。再加上达芬奇手术机器
人系统自身体积比较庞大，因此对手术室的室间平面尺寸
也有一定要求（本院尺寸为 ）。为保证手术机器
人系统各组成部分能够在日常手术期间流畅工作，还要求
手术床、手术无影灯、麻醉吊塔、麻醉药品柜、无菌物品
柜等的空间摆放位置必须充分具备协调性 ；同时，由于床
旁机械臂系统需能够灵活移动，手术室内四周应尽可能配
备足够的电源插座。 手术需求。此外，每个吊臂显示器都会有限位，旋转到一
定程度时就无法推动，要注意把此位置调至较少用的方向，
以便于手术。
医生控制系统一般固定于手术室内的靠墙之处，能够
使主刀医生直接看到患者和助手，便于交流 ；床旁机械臂
系统应位于无菌区内的患者切口对侧 ；立体成像系统台车
的位置对医生控制系统和机械臂系统的依赖较小，在预留
足够空间的前提下可根据实际手术位置灵活摆放，最佳位
置为床旁机器手臂系统同侧下方手术床床尾，使摄像电缆
能够自由移动 [5]。
3.3 信号接口位置布局
位于无菌区外的立体成像系统负责采集并存储摄像头
传来的视频信号，通过对视频信号进行处理和融合，将普
通平面图像转换成 3D 图像，并将其传输至操作台，供医
生使用。本院将达芬奇手术机器人系统接入到一体化手术
室控制系统中，使系统的视频图像以及手术室间的音视频
图像能够通过远程医疗视频系统进行实时转播，完成示教、
远程沟通等功能 [6-8]。达芬奇手术机器人系统的视频图像信
号可以通过立体成像系统或医生控制系统传出，因此需在
医生控制系统靠墙之处以及外科吊塔处布置信号接口。
总之，在遵循手术者作业的人体工效学设计原则以及
术中工作流畅性、便捷性原则的前提下，合理布局手术
机器人复合手术室空间，能够达到减少护理工作量、简
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