информационный портал по вопросам биомедицинской инженерии

Сейчас на сайте 0 пользователей и 1 гость.

Вход в систему

аватар: Вдовина Елена Павловна

Хирург-робот… Не правда ли, похоже, что речь идет о персонаже научно-фантастического фильма? Не удивляйтесь — здесь будущее уже наступило.

«Да Винчи» — роботизированная система, позволяющая осуществлять удаленные операции, уже внедрена в больнице «Ассута». Эта система гарантирует более высокую точность при произведении операций.

Основное описание

Система Да Винчи - самая передовая технология малоинвазивных вмешательств, основанная на использовании 3D-визуализации.

Главными преимуществами данной методики, по сравнению с традиционной, является значительно меньший объём кровопотери и более короткий реабилитационный период.

Система Да Винчи позволяет существенно улучшить исход хирургического лечения, с её помощью упрощаются многие разработанные ранее операции и появляется возможность использовать новые, революционные подходы. При этом рутинными становятся даже сложные минимально инвазивные манипуляции.

Роботическая система состоит из трёх основных частей:
- операционной консоли, оснащённой четырьмя рабочими манипуляторами;
- специальной приборной тележки;
- управляющей панели, за которой находится оператор, руководящий манипуляциями аппарата из нестерильной зоны.

Рисунок 1. «Да Винчи» — роботизированная хирургическая система

Робот снабжён искусственными запястьями с инструментами, которые имеют семь степеней свободы, а также трёхмерной интуитивной визуализацией, что создает необходимый эргономический комфорт. Одной из основных мер безопасности системы Да Винчи является мощная оптическая защита. Применяющиеся инструментальные манипуляторы активизируются только при условии правильного позиционирования роботом головы оператора.

Кабельный манипулятор прочно соединён со специальным стерелизуемым троакаром, который вводится вместе со стереоскопической оптикой. Крепление инструментов в роботической системе - достаточно простая задача, так как, помимо всего прочего, правильная их фиксация контролируется аппаратурой и подтверждается звуковым сигналом. Обычно подготовка их к работе возлагается на находящихся в стерильной зоне ассистента и медицинскую сестру.

Подобно другим лапароскопическим вмешательствам, в ходе выполнения операций с использованием технологии Да Винчи производится несколько (обычно 4-5) мелких разрезов-проколов.

 

 
Основные части системы
 

Панель управления

Панель управления — это место работы врача-оператора, откуда он управляет движением инструментов внутри тела пациента. Управление инструментами осуществляются с помощью двух джойстиков, которые полностью копируют движения запястий хирурга и переносят их на манипуляторы, а затем на инструменты в операционной части устройства.

Второй элемент управления — это ножные педали, с помощью которых регулируются коагуляция инструментов, фокусировка камеры и переключение между рабочими манипуляторами.

Рисунок 2. Панель управления

Хирург следит за ходом операции с помощью оптического устройства, которое предоставляет ему реальное пространственное изображение операционного поля. Такое изображение позволяет осуществлять интуитивное управление системой, в особенности определение положения инструментов внутри тела пациента (можно различить глубину).
При работе с системой через панель управления можно регулировать некоторые настройки, в частности, градуируемость движений рук по отношению к движению инструментов. Здесь же проводятся регулировки перед началом операции, например, калибровка камер устройства, выбор используемой телескопической трубки (прямая или скошенная) и типа изображения.

Оптическое устройство

Эта часть системы предназначена для обработки изображения со стереоскопической камеры, находящейся на операционной панели. Оптическое устройство включает также другие приспособления, необходимые для лапароскопии (источник света, коагулятор, инсуфляция …). На оптическом устройстве размещен и дополнительный монитор, позволяющий остальному персоналу следить за операцией.

Рисунок 3. Оптическое устройство

Операционная (хирургическая) панель

Операционная (хирургическая) панель — это часть системы, которая находится в прямом контакте с пациентом, и поэтому в течение всей операции она имеет специальное стерильное покрытие. В зависимости от конфигурации операционная панель содержит 2 или 3 рабочих манипулятора с закрепленными на них инструментами, а также один манипулятор с камерой.
Движения манипуляторов можно разделить на два вида. Первый вид — это моторные движения, которые задаются оператором непосредственно с панели управления, оказывают влияние на ход операции в теле пациента, управляют инструментами и с помощью которых, собственно, проводится операция. Второй вид — это движения торможения, которые задаются ассистирующим персоналом и служат только для настройки системы перед операцией.

Рисунок 4. Операционная панель

Принцип работы

Хирург управляет длинными, узкими, специально закрепленными хирургическими инструментами, проникающими в тело пациента сквозь небольшие отверстия. Такие инструменты с дистанционным управлением можно использовать для операций на маленьких и труднодоступных участках тела. Хирург не стоит в неудобной позе за столом, а находится за пультом управления. Робот же в режиме реального времени копирует каждое его движение. Система не запрограммирована на выполнение каких-либо действий и не может принимать самостоятельных решений по ходу проведения операции.


Рисунок 2. Робот "Да Винчи" в действии

Будущие разработки

В будущем планируется минимизировать роботизированную систему таким образом, чтобы она занимала меньше места в операционном кабинете, и ее можно было подвесить к потолку. В настоящий момент введение видеокамеры в тело пациента осуществляется через несколько хирургических надрезов. Будущие разработки позволят получить возможность введения всех необходимых устройств через одно-единственное отверстие в пупке. Кроме того, на сегодняшний день хирург не имеет возможности ощущать сопротивления тканей, на которых производит операцию с помощью системы «Да Винчи». Однако уже сегодня есть разработки, которые позволят в будущем хирургу чувствовать степень сопротивления в ходе выполнения операции, что повысит точность всех его действий.

Источники информации:
1.http://www.intuitivesurgical.com/
2.http://stargen-ru.ru/продукция/
3.http://il-med.ru/robotizirovannaja-khirurgija/
4. http://moikompas.ru/compas/hi_tech_med

Комментарии