Robotický systém „Robin“ posouvá operaci kolene na novou úroveň

Společnost Orthokey se sídlem v Itálii, která se zabývá zdravotnickými technologiemi, vyvinula vlastní robotický systém s názvem „Robin" pro podporu ortopedických chirurgů na operačním sále. Systém je založen na robotu LBR Med od společnosti KUKA a díky integrovanému navigačnímu systému umožňuje přesnou roboticky asistovanou operaci celkové endoprotézy kolenního kloubu.

Vyšší přesnost při operaci kolene díky systému „Robin“

Úspěch operace často závisí na zkušenostech a dovednostech chirurga - čím složitější zákrok, tím větší důležitost má jeho odbornost. Manuální operace za použití mechanických nástrojů je však časově náročná a může být náchylná k chybám. Díky systému „Robin" otevírá společnost Orthokey dveře pokročilé počítačem asistované ortopedické chirurgii. Robin je intraoperační robotický systém, který podporuje chirurga při plánování a umísťování ortopedických implantátů a provádění přesných kostních resekcí. Systém využívá individuální profil pacienta a specifické kinematické a anatomické charakteristiky. „Na pacienta umístíme několik sledovacích zařízení, která kamera monitoruje s přesností menší než 1 milimetr. To umožňuje chirurgovi naplánovat správnou polohu implantátu pro konkrétního pacienta ještě před provedením resekce," vysvětluje princip systému Simone Bignozzi, produktový manažer společnosti Orthokey.

Funkčnost a zkušenosti rozhodují

Dr. Domenico Alesi, ortopedický chirurg z Istituto Ortopedico Rizzoli v Boloni, oceňuje zejména snadnost použití systému: „‚Robin‘ je intuitivní a vizuálně atraktivní. Všechna rozhraní zjednodušují složité procesy uživatelům a usnadňují jejich práci.“ Systém „Robin“ je navíc založen na modulárním přístupu, který zohledňuje různé výrobce implantátů a koncepty nemocnic. V neposlední řadě Orthokey spoléhá na vysoce kvalitní komponenty pro své řešení na operačním sále, včetně citlivého a lehkého robota KUKA LBR Med.

Inženýři společnosti Orthokey porovnávali různé roboty a zvažovali i vývoj vlastního. Pak však do hry vstoupil LBR Med od KUKA, který je přesvědčil třemi hlavními důvody, jak uvádí Maria Pasquini, technická ředitelka projektu „Robin“: „Zaprvé, robotické rameno je již certifikováno pro snadnou a rychlou integraci do zdravotnických zařízení, což usnadnilo certifikaci celého systému a umožnilo rychlejší uvedení na trh. Druhým faktorem je sedm stupňů volnosti a senzory v každém kloubu, které zvyšují přesnost a obratnost robota na operačním sále. A zatřetí, LBR Med je zralé a osvědčené řešení se spolehlivým softwarem, díky čemuž jsme mohli od začátku pracovat rychle a efektivně.“

Společný vývoj

Od samého začátku bylo cílem navrhnout jednodušší a menší systém než srovnatelná řešení. Společnost Orthokey vyvinula první prototyp ve spolupráci s Univerzitou ve Veroně. „Důkaz konceptu byl hotový po osmi měsících, a o devět měsíců později bylo dokončeno vyvíjení hardwaru a softwaru. První verze byla hotová a dokumentace byla odeslána notifikovanému orgánu k certifikaci výrobku," popisuje Bignozzi strastiplnou cestu systému „Robin“ do operačního sálu.

Nejprve se k robotickému systému připojí nástroje.

V průběhu celého procesu tým úzce spolupracoval s výzkumným a vývojovým týmem společnosti KUKA a výrazně těžil z jeho zkušeností. „Bylo zřejmé, že KUKA je v oblasti lékařských aplikací velmi dobře zavedenou robotickou společností a může se opřít o znalosti získané v rámci mnoha projektů. Silné nasazení každého člena týmu přispělo k úspěchu projektu „Robin“," zdůrazňuje Pasquini.

Vysoce přesná spolupráce člověka s robotem

Jak tedy spolupráce se systémem „Robin" probíhá? Před zahájením zákroku personál operačního sálu pečlivě připraví operační oblast, aby byla zajištěna bezproblémová interakce mezi člověkem a robotickým systémem. Klíčové je správné umístění robotického systému, umožňující bezproblémovou interakci s chirurgickým týmem a efektivní manévrování na operačním sále. Přesné umístění přístrojů a pečlivá kalibrace robotického systému mají zásadní význam pro hladký a bezproblémový průběh celého zákroku.

Během operace chirurg pomocí infračervených markerů mapuje anatomii pacienta na robotickém systému. Díky těmto markerům je pacient pro zařízení „viditelný". Systém pak může sledovat anatomii a polohu pacienta v reálném čase a zajistit tak přesné zarovnání a navádění během chirurgického zákroku.

Vzhledem k tomu, že se anatomie zaznamenává a zobrazuje na obrazovce, chirurg může přesně naplánovat strategii kostních resekcí. Podrobná vizualizace charakteristik pacienta mu umožňuje vytvořit vhodný přístup k zákroku. Po dokončení plánu přichází na řadu robotické rameno. „Zaprvé pracuje v automatickém režimu a přesně se přibližuje k pacientovi. Jakmile dosáhne zamýšlené oblasti, přechází postup do fáze spolupráce. V tomto režimu může chirurg ručně nastavit vodítko řezu, které drží „Robin“ v cílové rovině, přičemž robotické rameno udržuje výjimečnou přesnost a zajišťuje, že vodítko řezu zůstává v přesné poloze po celou dobu procesu. Tento kolaborativní přístup se opakuje v každém kroku resekce kosti, aby byla zajištěna konzistentní přesnost," popisuje Dr. Alesi spolupráci mezi lékařem a lékařským robotem.

Jakmile jsou dokončeny všechny potřebné kostní resekce, chirurg umístí ortopedický implantát na pacienta. Během této závěrečné fáze pečlivě sleduje kinematiku nohy a celkový výsledek na obrazovce robotického systému. „Toto komplexní monitorování zajišťuje přesné umístění implantátu a dosažení požadovaného výsledku operace. Jakmile chirurg potvrdí úspěšnost zákroku, operace je dokončena a pacient je předán do pooperační péče," říká Dr. Alesi.

Partner na operačním sále

Systém „Robin“ je připraven pro trh. V současné době probíhá certifikace v souladu s nařízením o zdravotnických prostředcích (MDR), po které společnost Orthokey hodlá požádat o další schválení v různých zemích - příští rok například u Úřadu pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) v USA. „Abychom toho dosáhli a neustále zdokonalovali náš systém, spolupracujeme s několika referenčními centry po celém světě. Zpětná vazba je stále pozitivní. Uživatelé oceňují rozměry a hmotnost systému 'Robin' i jednoduchost operačního pracovního postupu,“ říká Simone Bignozzi.

Pro vývojáře je důležité, aby lékařský robot nebyl vnímán jako konkurent chirurga, ale jako asistent na operačním sále. To může být velkou výhodou zejména pro mladé chirurgy, kteří se mohou učit mnohem efektivněji než v konvenční chirurgii. „Robin“ neomezí pracovní možnosti, ale zvýší kvalifikaci zúčastněných osob. Personál operačního sálu, včetně chirurgů, se naučí, jak s tímto asistenčním zařízením bezproblémově pracovat. Chirurg bude mít přínos z operace zaměřené právě na pacienta a může dojít ke snížení odchylek, zejména u chirurgů s nízkým počtem operací. Omezení se projeví na uspořádání operačního sálu, ale dopad bude zanedbatelný. Dalším přínosem systému může být lepší školení studentů a odborníků, hlubší pochopení postupů při operacích kolene, sběr spolehlivějších dat a podpora dalšího rozvoje chirurgické praxe,“ zdůrazňuje Maria Pasquini.

Robotický systém umožňuje chirurgovi před provedením resekce naplánovat správnou polohu implantátu pro každého pacienta.

Robotická operace kolene na nové úrovni

Dr. Domenico Alesi je také přesvědčen, že „Robin" posune chirurgické zákroky na novou úroveň. „Cílem řešení je krátkodobě zlepšit přesnost zákroku, snížit počet chirurgických kroků, snížit variabilitu mezi chirurgy a vést k reprodukovatelným a přesnějším výsledkům. To vše by se mohlo odrazit v lepším výsledku operace. Ve střednědobém horizontu nám to umožní další rozvoj chirurgických postupů a odhalování nejdůležitějších ovlivňujících faktorů," říká chirurg.

Přesnost systému je úžasná a systém je vhodný nejen pro vysoce specializované chirurgy, ale pro širokou škálu lékařů.

Dr. Domenico Alesi, ortopedický chirurg z Istituto Ortopedico Rizzoli v Bologni

Pro vývojáře je důležité, aby lékařský robot nebyl vnímán jako konkurent chirurga, ale jako jeho asistent na operačním sále.

Frédéric Piasek, manažer pro rozvoj obchodu v oblasti medicíny ve společnosti KUKA, se těší: „Se společností Orthokey máme velmi dobrou a otevřenou spolupráci. Díky neustálému dialogu o technických problémech se nám podařilo s řešením postupně pokročit. Také jsme v pravidelném kontaktu ohledně možného vývoje. Jsem zvědavý, co nás v budoucnu ve spolupráci se společností Orthokey čeká.“