Использование робота при выполнении витреоретинальных хирургических вмешательств. Создание прототипа системы и проведение исследования в эксперименте

Использование робота при выполнении витреоретинальных хирургических вмешательств. Создание прототипа системы и проведение исследования в эксперименте

T. Ueta, Y. Yamaguchi, Y. Shirakawa et al. Robot-assisted vitreoretinal surgery. Development of a prototype and feasibility studies in an animal model // Ophthalmology.— 2009.— Vol. 116.— P. 1538-1543.

В течение последнего десятилетия роботы используются в клинической практике для проведения хирургических вмешательств в различных областях медицины. Для выполнения офтальмологических операций роботов пока еще не применяли.

Витреоретинальная хирургия требует особой точности и высокой квалификации хирурга, поскольку вмешательство проводят в непосредственной близости от сетчатки. К сожалению, не всегда имеется возможность обратиться к опытному специалисту. Цель работы доктора Ueta с соавт. — создание прототипа робота для выполнения витреоретинальных операций и оценка эффективности работы такой системы.

Предложенная операционная система состоит из контроллера и манипулятора, которыми управляет хирург, связанными в режиме реального времени с компьютером (VX Works фирмы Wind River Systems, США), работающим на основе специально разработанного программного обеспечения (рис. 1).

Микронаконечник манипулятора перемещается вдоль двух сферичных направляющих по осям a и b, а также по вертикальной оси g (введение инструмента в полость глаза и выведение из нее). Амплитуда движения микронаконечника определена амплитудой и направленностью этих осей. Конструкция манипулятора предполагает наличие точки фиксации устройства, соответствующей зоне выполнения парацентеза в проекции плоской части цилиарного тела, через который микронаконечники вводят в полость стекловидного тела (СТ). Возможно использование нескольких микронаконечников 20- и 25-го калибров (микропинцеты, микроножницы, микроиглы и микроканюли), которые передвигаются по осям a, b и g, вращаются вокруг своей оси, выполняют захватывающие и режущие действия. Все микронаконечники (Alcon Inc., США) предназначены для одноразового использования.

Операционная система оснащена трехмерной видеокамерой с высоким разрешением, изображение с которой передается на жидкокристаллический дисплей с диагональю 15,0 см. Хирург визуализирует операционное поле через трехмерный призматический видоискатель.

Для апробации новой операционной системы были проведены следующие хирургические операции на свиных аутопсированных глазах: формирование задней отслойки СТ, вскрытие стенок и микроканюляция сосудов сетчатки.

Исследование, проведенное на экпериментальной модели, показало, что использование прототипа операционной системы улучшает точность операций в 5-10 раз по сравнению с выполнением этих же операций вручную. По мнению авторов, необходима доработка прототипа системы для устранения отдельных недостатков ее работы.