Petr Smetana Katedra kybernetiky ČVUT FEL Robotická chirurgie Petr Smetana Katedra kybernetiky ČVUT FEL

Obsah Motivace Roboti asistivní, plnící hlasové příkazy (AEZOP) Cíl: Nahrazení lékaře-asistenta robotem-asistentem Roboti navádění pomocí zobrazovacích technik (CyberKnife, NeuroMate, Robodoc) Cíl: Automatizované navádění nástrojů Roboti chirurgičtí, vedení chirurgem (daVinci, ZEUS) Cíl: Kratší rekonvalescence pacienta, šetrnější provedení zákroku, snížení „chybovosti“ chirurga, … Reference

Motivace k používání robotů ulehčení a zkvalitnění práce chirurga robot nepotřebuje odpočinek, neunaví se netrpí třesem rukou jemnější a přesnější pohyby menší zátěž pro pacienta nejen po fyzické, ale i psychické stránce V konečném důsledku je operace provedená za pomoci robota finančně výhodnější: pacient je kratší dobu hospitalizován, rychleji se může vrátit do aktivního života, menší potřeba následné medikamentózní léčby

Roboti asistivní Robot AEZOP 3000 od fy Computer Motion robotické rameno pro manipulaci s endoskopickou kamerou při minimálně invazivních zákrocích reaguje na hlasové příkazy začínající slovem „Aezop“, pokud dobře neporozumí, nic neudělá při učení příkazů chirurg namluví systémem definované anglické hlasové příkazy a vytvoří tak svou osobní „hlasovou kartu“ před operací se vymezí pracovní prostor ramene tak, aby se neublížilo pacientovi Cena: cca 65 000 $ The Automated Endoscopic System for Optimal Positioning

Roboti navádění Navádění za pomoci zobrazovacích technik a lékaře

Roboti navádění CyberKnife od fy Accuray robot je schopen za pomoci kontinuálního RTG snímkování a z předchozích CT snímků přesně lokalizovat tumor a pomocí vysokoenergetického záření jej zničit plánování dávky záření reaguje ihned na změnu polohy pacienta (např. dýchací pohyby) není třeba použít stereotaktický rám -> rychlé a pohodlné, možnost aplikace kdekoliv po celém těle nevýhodou je nutnost RTG záření při zaměřování rameno se zářičem je pohyblivé kolem pacienta stůl s pacientem je rovněž pohyblivý

Roboti navádění CyberKnife od fy Accuray

Roboti navádění CyberKnife od fy Accuray

Roboti navádění NeuroMate od fy Integrated Surgical Systems robot pro operace mozku na základě snímků z CT lékař vymezí operační pole robota a naplánuje strategii operace, kterou však může kdykoliv během operace upravovat robot je přesnější, než lidské ruce - hlavní výhoda nepotřebuje stereotaktický rám k uchycení hlavy

Roboti navádění Robodoc od fy Integrated Surgical Systems robot pro přípravu kostí na implantování kloubních náhrad (kyčelních, koleních) přesná příprava stehení kosti pro zasazení kloubní náhrady určí parametry potřebné náhrady upozorní na možné problémy při operaci na základě analýzy CT snímků šetrnější než při „ruční“ přípravě kostí chirurgem při úpravě kostí dbá na to, aby se tkáň nepřehřívala a neodumírala

Roboti chirurgičtí Robot je „prodloužením“ chirurgových rukou v těle pacienta Typické použití je pro laparoskopické operace (jde o tzv. minimálně invazivní chirurgii) – malými otvory se ramena robota zavedou do těla pacienta (dutiny břišní). Tu je třeba vyplnit plynem, aby se vytvořil prostor pro manipulaci s rameny. Chirurg je přítomen u operační konzole robota a ramena řídí pohybem speciálních joysticků. Pohled do dutiny mu zprostředkovává kamera s 3D zobrazením. Výhodou takovýchto robotických operací je šetrnější provedení operace, rychlejší zotavení pacienta (menší potřeba nemocničního personálu), menší jizvy, kratší pobyt v nemocnici, nižší riziko infekce, není potřeba krevních transfuzí…

Roboti chirurgičtí Robot dokáže odstranit třes rukou operatéra Možnost nastavení převodního poměru pohybu rukou na pohyb nástrojů -> jemnější provedení operace 3D zobrazení operačního pole na rozdíl od klasické 2D laparoskopické kamery Operatér se může s operační konzolí nacházet třeba i na jiném kontinentě. Možnost trénovat na chirurgy na „virtuálních“ operacích Více lidí může sledovat operaci přímo tak, jak ji vidí operatér Skvělá pohyblivost nástrojů (6-7 stupňů volnosti oproti 4 při klasické laparoskopii), i větší, než pohyblivost rukou

Roboti chirurgičtí Použití nachází v oblastech trávícího traktu, gynekologické, urologické i srdeční operace Nevýhodou je absence jakéhokoliv citu v nástrojích, ale chirurgové si prý rychle zvykají, a poměrně velká pořizovací cena robota a potřebných nástrojů

Roboti chirurgičtí Systém ZEUS od fy Computer Motion Součástí je i robot AEZOP pro hlasové řízení kamery Bypass na bijícím srdci, pacient byl druhý den doma Cena: cca 900 000 $

Roboti chirurgičtí Systém daVinci 1200 od fy Intuitive Surgical Robotický systém původně vyvíjený NASA pro pilotované meziplanetární lety a pro operace amerických vojáků v ponorkách či na letadlových lodích nebo vzdálených bitevních polích bez přítomnosti chirurga Cena: cca 1 000 000 $

Roboti chirurgičtí Systém daVinci 1200 od fy Intuitive Surgical

Roboti chirurgičtí Systém daVinci 1200 od fy Intuitive Surgical Sada vyměnitelných nástrojů (s omezeným počtem použití kvůli zaručení požadovaných parametrů, cena jednoho nástroje je asi 110 000 Kč, počet použití kolem 15 v závislosti na typu nástroje) Velká škála nástrojů

Roboti chirurgičtí Systém daVinci 1200 od fy Intuitive Surgical Přepínání ramen pomocí nožních pedálů Ochrana proti výpadkům energie Intuitivní obsluha Automatické zablokování pohybu ramen při poruše Schválen k mnoha operacím na rozdíl od robota ZEUS Výměna vadných částí v rámci jejich životnosti zdarma Budoucnost: Chirurg bude mít zpětnou vazbu o síle, jakou působí prostřednictvím nástrojů na tkáň Napojení na expertní systém a možnost konzultace zákroku přímo při operaci, navigace, …

Roboti chirurgičtí Systém daVinci 1200 od fy Intuitive Surgical

Roboti chirurgičtí Počty provedených robotických operací

Roboti chirurgičtí Systém daVinci v Evropě

Reference Accuray Incorporated (www.accuray.com) Integrated Surgical Systems (www.robodoc.com) Intuitive Surgical (www.intuitivesurgical.com) Computer Motion (www.computermotion.com) Hospimed (www.hospimed.cz) Reklamní CD od fy Hospimed o systému daVinci

Děkuji za pozornost