Роботизированная хирургия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Роботизированная хирургическая система используется в урологии при хирургическом лечении рака предстательной железы, почек, мочевого пузыря и в гинекологии.

Роботизированная хирургия — хирургия с использованием робота во время операции.


Описание[править | править код]

Использование роботизации в хирургии позволяет использовать два метода управления хирургическими инструментами:

  • полуавтоматический — непосредственное управление хирургом дистанционным телеманипулятором для выполнения движений, связанных с операцией. Роботизированные руки выполняют необходимые движения, используя манипуляторы для выполнения реальной операции и датчики для контроля производимых действий. Одним из преимуществ этого метода является то, что от хирурга не требуется входить в непосредственный контакт с оперируемым, что открывает возможности к дистанционному проведению операций.
  • автоматический — проведение массовых типовых операций полностью под управлением робота.

История[править | править код]

Первым роботом, который помогал в хирургии, был Arthrobot, который был впервые разработан и использован в Ванкувере в 1985 году[1]. Этот робот помогал в манипулировании и позиционировании ноги пациента по голосовой команде. В течение первых 12 месяцев было выполнено более 60 артроскопических хирургических процедур. Другие робототехнические устройства, разработанные в то же время, включали робота-медсестру, который передавал операционные инструменты по голосовой команде, и роботизированную руку-манипулятор для медицинской лаборатории.[2]

В 1985 году была проведена первая успешная операция с помощью робота PUMA-560 на головном мозге[3]. Три года спустя (1988) при помощи PUMA-560 была проведена операция на предстательной железе.

В конце 1980-х годов в Лондоне был разработан PROBOT, который затем использовался для операций на простате. Преимуществами этого робота были его небольшой размер, точность исполнения операции и отсутствие усталости для хирурга.

В 1992 году была внедрена система ROBODOC, которая произвела революцию в ортопедической хирургии, обеспечивая помощь в операциях по замене тазобедренного сустава[4]. ROBODOC был первым хирургическим роботом, одобренным Управлением США по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов[5]. Система ROBODOC созданная Integrated Surgical Systems (в тесном сотрудничестве с фирмой IBM) позволила фрезеровать точные фитинги в бедренной кости для замены тазобедренного сустава[6], что обеспечило замену предыдущего ручного метода вырезания бедренной кости для имплантата.

В начале 1990-х группа разработчиков, включающая специалистов НАСА, создала модель руки-манипулятора, аналога кисти хирурга. Одна из основных задач проекта — дать возможность хирургу почуствовать работу на оперируемом, находясь на удалении от него.[7]

Армия США, заинтересованная в сокращении безвозвратных потерь на поле боя за счёт применения хирургических роботических систем в боевых точках, в то время как хирург-оператор находится на удалении от места непосредственных событий и дистанционно, с использованием элементов телемедицины. При финансовой поддержке Армии была разработана система, посредством которой раненный солдат загружался в транспортное средствос роботизированным хирургическим оборудованием, а хирург из мобильного госпиталя, управляя роботической системой, выполнял оперативные вмешательства. Эта система позволяла оказывать высокотехнологичную помощь непосредственно на поле боя, минуя этап эвакуации.[7]

Часть разработчиков этой системы организовали частные предприятия, которые занялись созданием роботических систем для применения в гражданской медицине. В результате этого развития было осуществлено внедрение таких хирургических систем, как Da Vinci и ZEUS[en].[8] Первая роботизированная операция была проведена в США в Университетском медицинском центре штата Огайо.[9]

С 2004 года три типа операций на сердце выполняются с использованием роботизированных систем хирургии[10]:

Роботизированная хирургия завоевала позиции в торакальной хирургии для патологий средостения, лёгочных патологий и в последнее время сложной хирургии пищевода[11].

В России разработка роботизированных систем различного назначения ведутся в МГУ[12].

Хирургические роботы[править | править код]

Да Винчи — роботизированная система для осуществлении лапароскопических операций, широко используется в урологии, в частности, при хирургическом лечении рака предстательной железы, почек и мочевого пузыря, а также в гинекологии.

Роботическая система ZEUS похожа в своих возможностях на систему Da Vinci, но имеет ряд конструктивных отличий. Система состоит из консоли управления и трёх рук-манипуляторов, которые крепятся к операционному столу. Правый и левый манипуляторы повторяют движения рук хирурга, а третий — AESOP — роботическая рука с голосовым управлением для навигации эндоскопа. Консоль управления состоит из монитора и эргономично расположенных ручек-манипуляторов для управления роботическими инструментами. Система позволяет использовать, как традиционные инструменты для лапароскопической хирургии, так и инструменты, имеющие 7 степеней свободы.[7]

Инженеры Оксфордского университета создали робота для операций на глазах. Устройство под названием R2D2 (Robotic Retinal Dissection Device) успешно прооперировало уже 12 пациентов. Однако конструкция робота все еще требует доработки[13].

Среди других примеров — робот ARTAS для операций по пересадке волос[14] и робот для операций на черепе RoBoSculpt (еще не прошел клинические испытания)[15].

Преимущества роботизированной хирургии[править | править код]

  • Минимальная болезненность после операции
  • Снижение риска инфицирования раны
  • Снижение необходимости переливания крови
  • Быстрое выздоровление и короткий послеоперационный период
  • Минимальный риск осложнений, характерных для традиционной хирургии
  • Улучшенный косметический эффект благодаря отсутствию больших послеоперационных шрамов
  • Исключение риска заражения хирурга

Операции с помощью робота относятся к малоинвазивной хирургии и могут осуществляться через очень небольшие отверстия (лапароскопический доступ), оставляя лишь небольшие отметины на теле, которые быстро заживают. При этом робот находится под полным контролем хирурга и ассистентов. Риск при оперировании сводится к нулю, а у пациента практически не остается послеоперационных шрамов. Роботизированная хирургия широко распространяется по всему миру, поскольку использование этой технологии может позволить делать многие операции, которые считались ранее невозможными.

Недостатки роботизированной хирургии[править | править код]

Основной минус роботизированной хирургии — высокая стоимость операций. Она обуславливается высокой стоимостью роботов. Эммет Коул, техасский специалист по роботизированной хирургии, утверждает: чтобы сделать аппарат «Да Винчи» рентабельным, клинике нужно в течение шести лет ежегодно проводить 150—300 операций с применением этой системы[16].

Использование роботизации не было одобрено для хирургии рака (с 2019), поскольку не являются доказанными безопасность и полезность в таких случаях этого способа.[17]

К наиболее известным недостаткам при осуществлении малоинвазивных лапароскопических операций относятся: отсутствие тактильной обратной связи, ограничение движений хирурга техническими возможностями рабочего инструмента[18], отсутствие трёхмерного изображения, мешающего координации и снижающее манёвреность.[7]

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. Medical Post 23:1985.
  2. Day, Brian (2014-01-08), Arthrobot - the world's first surgical robot, <https://www.youtube.com/watch?v=ca7JPD9pg-8>. Проверено 14 апреля 2019. 
  3. Kwoh Y. S., Hou J., Jonckheere E. A., Hayati S. A robot with improved absolute positioning accuracy for CT guided stereotactic brain surgery (англ.) // IEEE Transactions on Bio-Medical Engineering : journal. — 1988. — February (vol. 35, no. 2). — P. 153—160. — doi:10.1109/10.1354. — PMID 3280462.
  4. Paul H. A., Bargar W. L., Mittlestadt B., Musits B., Taylor R. H., Kazanzides P., Zuhars J., Williamson B., Hanson W. Development of a surgical robot for cementless total hip arthroplasty (англ.) // Clinical Orthopaedics and Related Research (англ.) : journal. — 1992. — December (no. 285). — P. 57—66. — doi:10.1097/00003086-199212000-00010. — PMID 1446455.
  5. Lanfranco A. R., Castellanos A. E., Desai J. P., Meyers W. C. Robotic surgery: a current perspective (англ.) // Annals of Surgery (англ.). — 2004. — January (vol. 239, no. 1). — P. 14—21. — doi:10.1097/01.sla.0000103020.19595.7d. — PMID 14685095.
  6. ROBODOC: Surgical Robot Success Story. Дата обращения 25 июня 2013.
  7. 1 2 3 4 Атрощенко А. О., Поздняков С. В. История развития роботизированной хирургии и её место в современной колопракторлогии: обзор литературы (рус.) // Journal of Malignant tumours.
  8. Meadows, Michelle. Computer-Assisted Surgery: An Update (англ.) // FDA Consumer Magazine (англ.) : magazine. — Food and Drug Administration, 2005. — Vol. 39, no. 4. — P. 16—7. — PMID 16252396. Архивировано 1 марта 2009 года.
  9. McConnell P. I., Schneeberger E. W., Michler R. E. History and development of robotic cardiac surgery // Problems in General Surgery. — 2003. — Т. 20, № 2. — С. 20—30. — doi:10.1097/01.sgs.0000081182.03671.6e.
  10. Kypson A. P., Chitwood Jr W. R. Robotic Applications in Cardiac Surgery // International Journal of Advanced Robotic Systems. — 2004. — Т. 1, № 2. — С. 87—92. — doi:10.5772/5624. — Bibcode2004cs.......12055K. — arXiv:cs/0412055.
  11. Melfi FM, Menconi GF, Mariani AM, et al. Early experience with robotic technology for thoracoscopic surgery. Eur J Cardiothorac Surg 2002;21:864-8.
  12. В. А. Садовничий, М. Э. Соколов. От невозможному к возможному: математика побеждает болезни // В мире науки. — 2012. — № 6. — С. 34—39. — ISSN 0208-0621.
  13. Робот-хирург успешно провел 12 операций на глазах. robo-hunter.com.
  14. Робот-хирург выполняет операции по пересадке волос. robo-hunter.com.
  15. Новый робот для операций на черепе облегчит работу хирургам. robo-hunter.com.
  16. Как в Женеве роботы помогают хирургам. swissinfo.ch.
  17. Center for Devices and Radiological Health. Safety Communications - Caution When Using Robotically-Assisted Surgical Devices in Women's Health including Mastectomy and Other Cancer-Related Surgeries: FDA Safety Communication (англ.). www.fda.gov. — «Understand that the FDA has not cleared or approved any robotically-assisted surgical device based on cancer-related outcomes such as overall survival, recurrence, and disease-free survival.... The safety and effectiveness of robotically-assisted surgical devices for use in mastectomy procedures or prevention or treatment of cancer has not been established.». Дата обращения 6 марта 2019.
  18. У человеческих рук 7 степеней свободы, а у лапароскопических манипуляторов — 4.

Литература[править | править код]

Ссылки[править | править код]