近年來，達文西機器人手臂在胸腔外科領域迅速蓬勃發展，除了保有胸腔鏡手術小傷口的優勢，機器手臂提高了手術的精細度和穩定性，減少震顫，而 3D 鏡頭的立體視覺提供了清晰影像以及遠近景深的視野，解剖組織在鏡頭下一覽無遺，讓外科醫師在手術中更能發揮所長。胸腔外科手術目前可使用在肺腫瘤切除、食道癌切除重建以及縱膈腔瘤切除。

達文西機器人輔助手術系統進行的胸腔手術優勢
* 高階影像系統：達文西的影像系統提供高解析度的3D視覺和放大圖像，能夠讓操作的外科醫師更精確地分辨細微的組織和血管。
* 穩定的機械手臂：使用達文西輔助手術系統，可以去除操作者的手部微小震顫，比原本的人手更穩定，可進行精細和複雜的操作，尤其在狹小的空間中更加靈活。
* 小切口和更少的創傷：達文西手術傷口小，減少創傷，降低感染風險，並減輕術後疼痛。
* 減少併發症：由於視野的清晰度和靈活的操作性能，達文西手術可以降低出血和其他併發症的風險。

機械手臂手術與胸腔鏡手術都是微創手術，使用達文西機器人輔助手術系統進行的肺葉切除術的差異說明。
* 與傳統微創手術有差異的項目：更少失血量、更短的胸管置放時間、更短的住院 天數、更少的復發率。
* 與傳統微創手術沒有顯著差異(與傳統一樣好)的項目：相近的轉換傳統開胸手術的風險、淋巴結廓清顆數、手術時間、存活率以及整體併發症發生率。
* 接受肺葉切除的病人與接受次分葉切除術的病人，相比之下，發現在肺葉切除的病人當中，上述的各項項目，特別是整體併發症，有更明顯的改善與差異，顯示了機械手臂在這肺葉切除術的病人的優勢。

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