Rotatie-osteotomie van het acetabulum met een robotarm

Roboticky asistovaná rotační acetabulární osteotomie pro dosažení lepších výsledků pro pacienty

Centrální výzkumný ústav společnosti Shanghai Electric Group Corporation a Šanghajská šestá lidová nemocnice spojily síly a vytvořily SpheriObot, první robotický systém na světě, který používá LBR Med pro rotační osteotomii. Jeho koncepci a algoritmus, ovládání a způsob implementace lze aplikovat na všechny osteotomie vyžadované ortopedickými chirurgy, jako je ortopedická osteotomie způsobená deformitou nebo vysoká osteotomie způsobená degenerativními změnami femuru a tibie.

Vrozená dysplazie kyčelního kloubu je stav, který u dětí, dospívajících a dospělých způsobuje bolest, potíže s chůzí, závažnou deformaci a v některých případech dokonce i postižení. Lékaři stále častěji upřednostňují chirurgický zákrok pro zachování kyčelního kloubu před umělou náhradou kloubu, protože ta často vystavuje pacienta po zbytek života mnohonásobným revizím umělého kloubu. Běžným klinickým postupem pro zachování kyčelního kloubu je periacetabulární osteotomie, , kterou vynalezl Dr. Reinhold Ganz ve Švýcarsku a která zahrnuje multilaterální osteotomii v okolí acetabula s cílem oddělit jej od okolní pánve. Příznaky se zlepšují úpravou úhlu acetabula, aby se zvýšilo krytí hlavice femuru.

Metoda Dr. Ganze je však spojená s řadou rizik:

Za prvé: kostní úlomky nelze snadno narovnat a následkem může být nestabilita pánve; za druhé: z důvodu velké míry expozice řezu může vést k pomalému hojení a dokonce způsobit těžkou dislokaci acetabula a avaskulární nekrózu hlavice femuru; za třetí: povrch osteotomie je velmi blízko cév a sedacího nervu a nesprávné provedená operace může vést k amputaci cév a nervů; za čtvrté: s metodou je spojena řada komplikací, jako je pooperační nehojení kostí a ztráta korekce deformity.

Nový roboticky asistovaný přístup k periacetabulární osteotomii

Vzhledem k vysoké chirurgické náročnosti a riziku Ganzovy osteotomie ji mohou provádět pouze zkušení chirurgové v některých ortopedických nemocnicích v Číně. Za účelem vyřešení mnoha nedostatků periacetabulární osteotomie (Ganzova osteotomie) v klinické chirurgii navrhl výzkumný a vývojový tým Centrálního výzkumného ústavu společnosti Shanghai Electric Group Corporation a Šanghajské šesté lidové nemocnice nový typ robota pro rotační acetabulární osteotomii (SpheriObot). Robot SpheriObot se skládá ze tří částí: „Spheri“, „O“ a „bot“, tj. sféra, osteotomie a robot.

Projectteam voor SpheriObot — Projektový tým pro SpheriObot

Tento chirurgický robotický systém využívá jako hlavní součást robota KUKA LBR Med , speciální sférickou oscilační pilu a technologii polohování pomocí optické navigace k úplnému odpojení acetabulární jamky sférického tvaru. Acetabulum se svým chrupavčitým povrchem lze volně napolohovat do pozice odpovídající hlavici femuru. Celý proces osteotomie si lze představovat jako „nabírání kopečkové zmrzliny“. Proces probíhá v dostatečné vzdálenosti od důležitých neurovaskulárních svazků, čímž je minimálně invazivní, bezpečný a méně náchylný k závažnějším následkům a umožňuje tak rychlejší zotavení.

Speciale sferische pendelzaag — Speciální sférická oscilační pila

Šestá lidová nemocnice v Šanghaji představila 3D technologii rekonstrukce snímků CT založenou na vývoji robota rotační osteotomie pro acetabulum. Pomocí 3D technologie rekonstrukce kostí dokáže robot SpheriObot nalézt střed osteotomie acetabulární sféry a tím optimální pracovní zónu. Kamera NDI s vysokou přesností polohování se používá jako technická navigace systému a nadřazený počítačový systém ovládá pracovní trajektorii robota. Nakonec lze sférické osteotomie na vyhloubeném středu jamky (fossa acetabuli) dosáhnout s minimální tloušťkou pouze 5 mm.

Díky snímačům LBR Med má chirurg dokonalého robotického asistenta během celého procesu periacetabulární osteotomie

Robot LBR Med je vybaven snímači točivého momentu na každé ose, což chirurgovi umožňuje bezproblémové manipulování s robotem. Kromě toho je ideální pro monitorování tangenciálních a normálních sil na oscilační pile během procesu osteotomie. Celý proces osteotomie lze tak pro chirurga vizualizovat.
Robotický systém SpheriObot využívá vysokou přesnost opakování a polohování, systém sledování NDI a 3D technologii rekonstrukce snímků CT. To umožňuje provádět zásah velmi přesně s maximální odchylkou rotační přesnosti 1° a přesností polohování menší než 1 mm.

Acetabulaire, roterende osteotomierobot — Robot pro rotační acetabulární osteotomii

Pohled do budoucnosti s roboticky asistovanou rotační acetabulární osteotomií

Šestá lidová nemocnice v Šanghaji vyrobila první prototyp zařízení pro sférickou osteotomii v Číně. V budoucnu se bude spoléhat na výsledky výzkumu a vývoje, výrobu a marketing společnosti Shanghai Electric Group a na její podporu při zdokonalování a dalším dolaďování systému, při absolvování různých testů v tomto odvětví a při konečném vstupu na trh.
Nemocnice doufá, že její výrobky budou propagovány po celém světě ve prospěch lidí z celého světa a stanou se dobrými pomocníky lékařů.