История развития робототехники в хирургии и ортопедии(обзор литературы)

История развития робототехники в хирургии и ортопедии(обзор литературы)

Автор: Лычагин А.В., Грицюк А.А., Рукин Я.А., Елизаров М.П.

Журнал: Кафедра травматологии и ортопедии @jkto

Статья в выпуске: 1 (39), 2020 года.

Бесплатный доступ

Тотальное эндопротезирование коленного сустава признано наиболее эффективным методом лечения, позволяющим устранить болевой синдром,улучшить физическую активность и качество жизни у пациентов с тяжелыми дегенеративными заболеваниями суставов. Количество осложненийи неудовлетворительных результатов эндопротезирования коленного сустава достаточно велико и достигает 13,2%. Увеличивается числоревизионных артропластик коленного сустава до 10,8%. Одна из проблем - это позиционирование, индивидуальный подбор и точность резекции кости для посадки имплантата при первичном тотальномэндопротезировании коленного сустава, ошибки приводят к послеоперационным осложнениям. Для решения данных проблем предложеныхирургические ортопедические роботы, которые впервые были внедрены в клиническую практику более двух десятилетий назад. В данной статье мы провели анализ научной литературы о применении различных современных роботизированных хирургических систем, историюих возникновения и эволюцию развития. С момента внедрения робототехнических технологий в ортопедическую хирургию, они подверглисьзаметному развитию, первоначально они использовались для выполнения частных задач, решения вопросов компьютерного предоперационногопланирования и интраоперационной навигации. В настоящее время системы, применяемые в ортопедии, включают в себя роботизированную руку,роботизированные режущие приспособления и роботизированные фрезерные системы с разнообразными стратегиями навигации с использованиемактивных, полуавтоматических или пассивных систем управления, которые позволяют уменьшить частоту возможных ошибок и повысить точностьпозиционирования компонентов. Оценены возможные перспективы дальнейшего использования роботизированных систем в ортопедии.

Еще

Роботизированная хирургическая система, робототехника в ортопедии, роботизированная хирургия

Короткий адрес: https://sciup.org/142226458

IDR: 142226458   |   DOI: 10.17238/issn2226-2016.2020.1.13-19

Список литературы История развития робототехники в хирургии и ортопедии(обзор литературы)

  • Capek K., Playfair N., Selver P., Landes W.A. Universal Robots. New York: Doubleday, 1923
  • Assimov I. Runaround. Astounding Science Fiction. - Street &, Smith Publications Inc., March 1942
  • Devol G.C., Jr. ATTORNEY United States Patent 2 988,237 PRO-GRAMMED ARTlCLE TRANSFER Brookside Drive, Greenwich, Conn. Filed Dec. 10, 1954, Ser. No. 474,574 28 Claims. (Cl. 214-11).
  • Pineau J. Towards robotic assistance in nursing homes. Robot Autonom Syst. - 2003. - Vol. 42. - Р 271-281.
  • Ellison L.M. Teleraunding and patient satisfaction after surgery. J. am Coll. Surg. - 2004. - Vol. 199. - Р. 523-530
  • Sasaki M. Total laboratory automation in Japan. Clin. Chim. Acta. - 1998. - Vol. 278. - Р. 217-227.
  • Kwoh Y.S. A robot with improved absolute positioning accuracy for CT guided stereotactic brain surgery IEEE Trans. Biomed. Eng. - 1988. - Vol. 35. - Р 153-160.
  • Davies B.L., Hibberd R.D., Ng W.S., Timoney A.G., Wickham J.E. The development of a surgeon robot for prostatectomies. Proc Inst Mech Eng [H] 1991;205(1):35-8.
  • Harris S.J., Arambula-Cosio F., Mei Q., Hibberd R.D., Davies B.L., Wickham J.E., et al. The Probot-an active robot for prostate resection. Proc Inst Mech Eng [H] 1997;211 (4):317-25.
  • Dharia S.P Robotics in reproductive medicine. Fertil Steril. - 2005. - Vol. 84. - Р 1-9.
  • Satava R.M. Robotic Surgery: from past to future - a personal journey. Surg. Clin. North. Am. - 2003. - Vol. 83. - Р. 1-6.
  • Marescaux J. Transatlantic robot-assisted telesurgery Nature. - 2001. - Vol. 413. - Р. 379-380.
  • Romano Jr J.A., Lam D.M., Moses G.R., Gilbert G.R., Marchessault Jr R. The future of military medicine has not arrived yet, but we can see it from here. Telemed J E Health 2006 Aug,12(4):417-25.
  • Bann S. Robotics in surgery. J. Am. Coll. Surg. - 2003. - Vol. 196. - Р. 784-795.
  • Пушкарь Д.Ю. Роботы в медицине// ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК, 2012, том 82, № 11, с. 971-991.
  • Колонтарев К.Б, Пушкарь Д.Ю., Говоров А. В., Шептунов С.А. Развитие роботических технологий в медицине. Медицинские науки. Научный обзор, № 4 (32), 2014.
  • Borner M., Bauer A., Lahmer A. Rechnerunterstutzter Robotereinsatz in der Huftendoprothetik. Orthopade. 1997,26:251.
  • Siebert W, Mai S., Kober R., et al. Technique and first clinical results of robot-assisted total knee replacement. knee. 2002,9(3):173-80.
  • Jakopec M. The first clinical application of a "hands-on" robotic knee surgery system. Comput. Aided. Surg. - 2001. - Vol. 6. - Р. 329-339.
  • Mooney L.T., Smith A., Sloan K., Clark G.W The effect of the native kinematics of the knee on the outcome following total knee arthroplasty. Bone Joint J 2016,98-B:1471-1478.
  • Van der Woude J.A., Wiegant K., Van Heerwaarden R.J., et al. Knee joint distraction compared with total knee arthroplasty: a randomised controlled trial. Bone Joint J 2017,99-B:51-58. Huang T., Long Y., George D., Wang W. Meta-analysis of gap balancing versus measured resection techniques in total knee arthroplasty. Bone Joint J 2017,99-B:151-158
  • Mullaji A.B., Shetty G.M. Correcting deformity in total knee arthroplasty: techniques to avoid the release of collateral ligaments in severely deformed knees. Bone Joint J 2016,98- B:101-104
  • Petrie J.R., Haidukewych G.J. Instability in total knee arthroplasty: assessment and solutions. Bone Joint J 2016,98-B:116-119
  • Mistry J.B., Elmallah R.K., Chughtai M., Oktem M., Harwin S.F., Mont M.A. Longterm survivorship and clinical outcomes of a single radius total knee arthroplasty. Surg Technol Int 2016, 28: 247e51
  • Hampp E.L., Chughtai M., Scholl L.Y., et al. Robotic-arm assisted total knee arthroplasty demonstrated greater accuracy and precision to plan compared with manual techniques. J Knee Surg 2019,32:239-250
  • Song E.K., Seon J.K., Park S.J., Jung W.B., Park H.W., Lee G.W. Simultaneous bilateral total knee arthroplasty with robotic and conventional techniques: a prospective, randomized study. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 2011,19:1069-1076.
  • Sultan A.A., Samuel L.T., Khlopas A., et al. Robotic-arm assisted total knee arthroplasty more accurately restored the posterior condylar offset ratio and the Insall-Salvati index compared to the manual technique: a cohortmatched study. Surg Technol Int 2019,34:409-413.
  • Bargar W.L. Robots in orthopedic surgery. Clin Orthop Relat Res. 2007,463:31.
  • Chun Y.S., Kim K.I., Cho Y.J., et al. Causes and patterns of aborting a robot-assisted arthroplasty. J Arthroplast. 2011,26:621.
  • Lang J.E., Mannava S., Floyd A.J., et al. Robotic systems in orthopaedic surgery. J Bone Joint Surg Br. 2011,93:1296
  • Navio PFS FDA. http://www.accessdata.fda.gov/cdrh_docs/pdf12/ K121936.pdf. 2006. Accessed 05 Jan 2006
  • Liow M.H., Chin P.L., Tay K.J., Chia S.L., Lo N.N., Yeo S.J. (2014) Early experiences with robot-assisted total knee arthroplasty using the Digi Match TM ROBODOC® surgical system. Singapore Med J 55(10), 529-534
  • Jacofsky D., Allen M. Robotics in arthroplasty: a comprehensive review. J Arthroplast. 2016,31:2353-63
  • Song E.K., Seon J.K., Park S.J., Jung W.B., Park H.W., Lee G.W. Simultaneous bilateral total knee arthroplasty with robotic and conventional techniques: a prospective, randomized study. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 2011,19:1069-1076.
  • Song E.K., Seon J.K., Yim J.H., Netravali N.A., Bargar W.L. Roboticassisted TKA reduces postoperative alignment outliers and improves gap balance compared to conventional TKA. Clin Orthop Relat Res 2013,471:118-126
  • Bellemans J., Vandenneucker H., Vanlauwe J. Robot-assisted total knee arthroplasty. Clin Orthop Relat Res 2007,464:111-116
  • Siebert W., Mai S., Kober R., Heeckt P.F. Technique and first clinical results of robot-assisted total knee replacement. knee 2002,9:173-180.
  • Kayani B., Konan S., Tahmassebi J., Rowan F.E., Haddad F.S. An assessment of early functional rehabilitation and hospital discharge in conventional versus robotic arm-assisted unicompartmental knee arthroplasty: a prospective cohort study. Bone Joint J 2019,101-B:24-33.
  • Marchand R.C., Sodhi N., Khlopas A., et al. Patient satisfaction outcomes after robotic arm-assisted total knee arthroplasty: a short-term evaluation. J Knee Surg 2017,30:849-853.
  • Khlopas A., Sodhi N., Hozack W.J., et al. Patient-reported functional and satisfaction outcomes after robotic-arm-assisted total knee arthroplasty: early results of a prospective multicenter investigation. J Knee Surg 2019.
  • DOI: 10.1055/s-0039-1684014
Еще
Статья обзорная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp