Роботизированная хирургия

Роботизированная хирургия — хирургия с использованием робота во время операции.

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.

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 почувствовать работу на оперируемом, находясь на удалении от него.^[7]

Армия США заинтересованна 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 средство с 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^[англ.].^[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]:

• устранение дефекта межпредсердной перегородки;
• восстановление митрального клапана;
• коронарное шунтирование.

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].

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].

• 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.

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, мешающее координации и снижающее манёвренность.^[7]

• NeuroArm

• Атрощенко А. О., Поздняков С. В. История развития роботизированной хирургии и её место в современной колопракторлогии: обзор литературы (рус.) // Journal of Malignant tumours (Злокачественные опухоли). — С. 3—13.

• Улучшенная система для роботизированной хирургии подарила медикам чувство осязания
• Intuitive Surgical
• Онкологическая хирургия с применением робота Архивная копия от 11 сентября 2017 на Wayback Machine
• Хирургия при помощи робота да Винчи (da Vinci)
• Михаил Соколов. «Современные биотехнологии: роботы учатся чувствовать кожей»  (неопр.). ЭХО МОСКВЫ (19 сентября 2010). Дата обращения: 22 марта 2020.
• Рустам Абдюжанов. Робот-хирург – гаджет, который не позволит человеку-хирургу ошибаться  (неопр.). Svagor. Дата обращения: 23 марта 2020.