Современная робототехника в медицине
https://doi.org/10.18705/2311-4495-2020-7-5-91-108
Аннотация
На сегодняшний день робот-ассистированная хирургия и в целом применение роботов в медицине знаменует качественно новый этап развития минимально инвазивных технологий и эндовидеохирургии за счет высокого уровня точности, функциональности и эргономичности современных роботических систем. С помощью роботических технологий повышается качество диагностических манипуляций, улучшаются результаты терапевтических процедур и хирургических вмешательств, что в конечном итоге ведет к улучшению прогноза и качества жизни для пациентов, при этом также значительно расширяются возможности клиницистов. В данной обзорной статье приведены основные исторические вехи и предпосылки развития автоматизации и роботических технологий, применяемых в различных отраслях производства, с древних времен до настоящего времени. Кратко изложена история применения роботизированных процедур в разных областях медицины. Особое внимание уделено робот-ассистированной хирургии как одному из главных плацдармов применения современных технологий. На данный момент можно смело говорить, что медицинская робототехника играет очень важную роль в развитии хирургии будущего.
Об авторах
М. С. Мосоян
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени В. А. Алмазова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия
Россия
Мосоян Мкртич Семенович, д.м.н., заведующий кафедрой урологии с курсом роботической хирургии, руководитель центра роботической хирургии
Санкт-Петербург
Д. А. Федоров
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени В. А. Алмазова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия
Россия
Федоров Дмитрий Александрович, врачуролог центра роботической хирургии
ул. Аккуратова, д. 2, Санкт-Петербург, 197341
Список литературы
1. Hernigou P. Ambroise Paré IV: the early history of artificial limbs (from robotic to prostheses). Int Orthop. 2013; 37 (6): 1195–1197.
2. Yates DR, Vaessen C, Roupret M. From Leonardo to da Vinci: the history of robot-assisted surgery in urology. BJU Int. 2011; 108 (11): 1708–1713.
3. Kalan S, Chauhan S, Coelho RF, et al. History of robotic surgery. J Robot Surg. 2010; 4 (3): 141–147.
4. Hegarty NJ, Gill IS. Robotic urologic surgery: an introduction and vision for the future. Robotic Urologic Surgery. London: Springer; 2007: 1–4.
5. Sánchez-Martín FM, Jiménez Schlegl P, Millán Rodriguez F., et al. History of robotics: from archytas of tarentum until Da Vinci robot. (Part II). Actas Urol Esp. 2007; 31 (3): 185–196.
6. Beecher R. C. Puma: Programmable universal machine for assembly. In: Dodd GG, Rossol L, ed. Computer vision and sensor-based robots. Springer, Boston, MA, 1979: 141–152.
7. Harris SJ, Arambula-Cosio F, Mei Q, et al. The Probot — an active robot for prostate resection. Proc Inst Mech Eng H. 1997; 211 (4): 317–325.
8. Bargar WL, Bauer A, Börner M. Primary and revision total hip replacement using the Robodoc system. Clin Orthop Relat Res. 1998; 354: 82–91.
9. Jakopec M, Harris SJ, y Baena FR, et al. The Acrobot® system for total knee replacement. Industrial Robot. 2003; 30 (1): 61–66.
10. Marescaux J, Rubino F. The ZEUS robotic system: experimental and clinical applications. Surg Clin North Am. 2003; 83 (6): 1305–1315.
11. Kim HL, Schulam P. The PAKY, HERMES, AESOP, ZEUS, and da Vinci robotic systems. Urol Clin North Am. 2004; 31 (4): 659–669.
12. Kilby W, Dooley JR, Kuduvalli G, et al. The CyberKnife robotic radiosurgery system in 2010. Technol Cancer Res Treat. 2010; 9 (5): 433–452.
13. Voros S, Haber GP, Menudet JF, et al. ViKY robotic scope holder: initial clinical experience and preliminary results using instrument tracking. IEEE/ASME transactions on mechatronics. 2010; 15 (6): 879–886.
14. Carpi F, Pappone C. Stereotaxis Niobe magnetic navigation system for endocardial catheter ablation and gastrointestinal capsule endoscopy. Expert Rev Med Devices. 2009; 6 (5): 487–498.
15. Rao S. Endovascular robotic catheters: an emerging transformative technology in the interventional radiology suite. Journal of Radiology Nursing. 2016; 35 (3): 211–217.
16. Smitson CC, Ang L, Pourdjabbar A, et al. Safety and feasibility of a novel, second-generation robotic-assisted system for percutaneous coronary intervention: first-in-human report. J Invasive Cardiol. 2018; 30 (4): 152–156.
17. Mazor Robotics Renaissance. Neurosurgical robotic systems. Functional Neurosurgery and Neuromodulation. 2018: 236.
18. Jacofsky DJ, Allen M. Robotics in arthroplasty: a comprehensive review. J Arthroplasty. 2016; 31 (10): 23532363.
19. Wong JYY, Ho KY. Robotics for advanced therapeutic colonoscopy. Clin Endosc. 2018; 51 (6): 552–557.
20. Mattos LS, Andreff N. The µRALP project: new technologies and systems for robot-assisted laser phonomicrosurgery. 3rd Joint Workshop on New Technologies for Computer/Robot Assisted Surgery; 2013.
21. Di Marco AN, Jeyakumar J, Pratt PJ, et al. Evaluating a novel 3D stereoscopic visual display for transanal endoscopic surgery: a randomized controlled crossover study. Ann Surg. 2016; 263 (1): 36–42.
22. Graetzel CF, Sheehy A, Noonan DP. Robotic bronchoscopy drive mode of the Auris Monarch platform. 2019 International Conference on Robotics and Automation (ICRA). IEEE; 2019: 3895–3901.
23. Troccaz J, Dagnino G, Yang G-Z. Frontiers of medical robotics: from concept to systems to clinical translation. Annu Rev Biomed Eng. 2019; 21: 193–218.
24. Stark M, Pomati S, D’Ambrosio A, et al. A new telesurgical platform — preliminary clinical results. Minim Invasive Ther Allied Technol. 2015; 24 (1): 31–36.
25. Seeliger B, Diana M, Ruurda JP, et al. Enabling single-site laparoscopy: the SPORT platform. Surg endosc. 2019; 33 (11): 3696–3703.
26. Solis M. New frontiers in robotic surgery: the latest high-tech surgical tools allow for superhuman sensing and more. IEEE Pulse. 2016; 7 (6): 51–55.
27. Konietschke R, Hagn U, Nickl M, et al. The DLR MiroSurge — a robotic system for surgery. 2009 IEEE International Conference on Robotics and Automation. IEEE; 2009: 1589–1590.
28. Haig F, Medeiros A, Chitty K, et al. Usability assessment of Versius, a new robot-assisted surgical device for use in minimal access surgery. BMJ Surg Interv Health Technologies. 2020; 2.
29. Peters BS, Armijo PR, Krause C, et al. Review of emerging surgical robotic technology. Surg Endosc. 2018; 32 (4): 1636–1655.
30. Walsh PC, Partin AW, Epstein JI. Cancer control and quality of life following anatomical radical retropubic prostatectomy: results at 10 years. J Urol. 1994; 152 (5 Pt 2): 1831–1836.
31. Binder J, Kramer W. Robotically-assisted laparoscopic radical prostatectomy. BJU Int. 2001; 87 (4): 408–410.
32. Пушкарь Д.Ю., Раснер П.И., Колонтарев К.Б. Радикальная простатэктомия с роботической ассистенцией: анализ первых 80 случаев. Онкоурология. 2014; 6 (3): 37–42.
33. Van Poppel H, Da Pozzo L, Albrecht W, et al. A prospective randomized EORTC intergroup phase 3 study comparing the complications of elective nephron-sparing surgery and radical nephrectomy for low-stage renal cell carcinoma. Eur Urol. 2007; 51 (6): 1606–1615.
34. Weight CJ, Larson BT, Gao T, et al. Elective partial nephrectomy in patients with clinical T1b renal tumors is associated with improved overall survival. Urology. 2010; 76 (3): 631–637.
35. Gettman MT, Blute ML, Chow GK, et al. Roboticassisted laparoscopic partial nephrectomy: technique and initial clinical experience with DaVinci robotic system. Urology. 2004; 64 (5): 914–918.
36. АльШукри С.Х., Мосоян М.С., Семенов Д.Ю. и др. Опыт 424 робот-ассистированных вмешательств в СанктПетербурге: радикальная простатэктомия, резекция почки и нефрэктомия. Вестник хирургии им. И.И. Грекова. 2016; 175 (5): 74–77.
37. Cacciamani GE, Medina LG, Gill T, et al. Impact of surgical factors on robotic partial nephrectomy outcomes: comprehensive systematic review and meta-analysis. J Urol. 2018; 200 (2): 258–274.
38. Klingler DW, Hemstreet GP, Balaji KC. Feasibility of robotic radical nephrectomy — initial results of singleinstitution pilot study. Urology. 2005; 65 (6): 1086–1089.
39. Gettman MT, Neururer R, Bartsch G, et al. AndersonHynes dismembered pyeloplasty performed using the da Vinci robotic system. Urology. 2002; 60 (3): 509–513.
40. Buffi NM, Lughezzani G, Hurle R, et al. Robotassisted surgery for benign ureteral strictures: experience and outcomes from four tertiary care institutions. European urology. 2017; 71 (6): 945–951.
41. Menon M, Hemal AK, Tewari A, et al. Robot-assisted radical cystectomy and urinary diversion in female patients: technique with preservation of the uterus and vagina. J Am Coll Surg. 2004; 198 (3): 386–393.
42. Lenfant L, Parra J, Verhoest G, et al. Multicentric comparison of surgical outcomes obtained after open radical cystectomy and robot-assisted laparoscopic radical cystectomy for muscle-invasive bladder cancer. European Urology Supplements. 2018; 17 (2): e1027–e1028.
43. Abaza R, Shabsigh A, Castle E, et al. Multiinstitutional experience with robotic nephrectomy with inferior vena cava tumor thrombectomy. J Urol. 2016; 195 (4 Part 1.): 865–871.
44. Мосоян М.С., Чернявский М.А., Пягай В.И. и др. Клинический случай одномоментного малоинвазивного хирургического лечения пациента с новообразованием почки и опухолевым тромбом в нижней полой вене. Патология кровообращения и кардиохирургия. 2018; 22 (3): 69–74.
45. Sotelo R, Clavijo R, Carmona O, et al. Robotic simple prostatectomy. J Urol. 2008; 179 (2): 513–515.
46. Novara G, Morlacco A, Autorino R, et al. Robotassisted simple prostatectomy. In: Hemal AK, Menon M, ed. Robotics in genitourinary surgery. 2nd ed. Switzerland, Cham: Springer, 2018: 443–450.
47. Desai MM, Gill IS, Kaouk JH, et al. Robotic-assisted laparoscopic adrenalectomy. Urology. 2002; 60 (6): 1104–1107.
48. Kahramangil B, Berber E. Robotic adrenalectomy. In: Tsuda S, Kudsi OYU, ed. Robotic-assisted minimally invasive surgery. A comprehensive textbook. Switzerland, Cham: Springer, 2019: 109–115.
49. Семенов Д.Ю., Тоноян А.Г., Панкова П.А. и др. Роботассистированная лапароскопическая адреналэктомия. Первый опыт. Вестник хирургии им. И. И. Грекова. 2011; 170 (5): 35–37.
50. Кригер А.Г., Теплов А.А., Берелавичус С.В. и др. Робот-ассистированные операции в полости малого таза. Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2013; 12: 29–36.
51. Gala RB, Margulies R, Steinberg A, et al. Systematic review of robotic surgery in gynecology: robotic techniques compared with laparoscopy and laparotomy. J Minim Invasive Gynecol. 2014; 21 (3): 353–361.
52. Truong M, Kim JH, Scheib S, et al. Advantages of robotics in benign gynecologic surgery. Curr Opin Obstet Gynecol. 2016; 28 (4): 304–310.
53. Kristensen SE, Mosgaard BJ, Rosendahl M, et al. Robot‐assisted surgery in gynecological oncology: current status and controversies on patient benefits, cost and surgeon conditions – a systematic review. Acta Obstet Gynecol Scand. 2017; 96 (3): 274–285.
54. Попов А.А., Атрошенко К.В., Мананникова Т.Н. и др. Место робот-ассистированной лапароскопии в оперативной гинекологии. Акушерство и гинекология СанктПетербурга. 2017; 2: 65–69.
55. Sun X-Y, Xu L, Lu J-Y, et al. Robotic versus conventional laparoscopic surgery for rectal cancer: systematic review and meta-analysis. Minim Invasive Ther Allied Technol. 2019; 28 (3): 135–142.
56. Renshaw S, Silva IL, Hotouras A, et al. Perioperative outcomes and adverse events of robotic colorectal resections for inflammatory bowel disease: a systematic literature review. Tech Coloproctol. 2018; 22 (3): 161–177.
57. Hussain A, Malik A, Halim MU, et al. The use of robotics in surgery: a review. Int J Clin Pract. 2014; 68 (11): 1376–1382.
58. Ng ATL, Tam PC. Current status of robot-assisted surgery. Hong Kong Med J. 2014; 20 (3): 241–250.
59. Toro JP, Lin E, Patel AD. Review of robotics in foregut and bariatric surgery. Surg Endosc. 2015; 29 (1): 1–8.
60. Карпов О.Э., Максименко А.В., Степанюк И.В. и др. Лапароскопические и роботические технологии в лечении больных раком прямой кишки. Вестник Национального медико-хирургического Центра им. Н.И. Пирогова. 2016; 11 (2): 49–53.
61. Кригер А.Г., Берелавичус С.В., Смирнов А.В. и др. Сравнительные результаты открытой роботассистированной и лапароскопической дистальной резекции поджелудочной железы. Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2015; 1: 23–29.
62. Кригер А.Г., Берелавичус С.В., Горин Д.С. и др. Робот-ассистированная резекция нижней горизонтальной части двенадцатиперстной кишки и дуоденоеюнального перехода. Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2015; 3: 34–37.
63. Яблонский П.К., Кудряшов Г.Г., Васильев И.В. и др. Эффективность и безопасность робот-ассистированных торакоскопических лобэктомий при туберкулезе легких. Туберкулез и болезни легких. 2018; 96 (5): 28–35.
64. Кудрявцев А.С., Ярмощук С.В., Жеравин А.А. и др. Роботические вмешательства при опухолях торакальной локализации (опыт первых 30 операций). Вестник хирургии им. И.И. Грекова. 2017; 176 (2): 107–111.
65. Шевченко Ю.Л., Борщев Г.Г., Федотов П.А. Робот-ассистированная реваскуляризация миокарда у пациента с ИБС. Вестник Национального медико-хирургического Центра им. Н.И. Пирогова. 2011; 6 (2): 138–140.
66. Шевченко Ю.Л., Попов Л.В., Борщев Г.Г. Робот-ассистированная кардиохирургия — история, реалии, перспективы. Вестник Национального медико-хирургического Центра им. Н.И. Пирогова. 2015; 10 (1): 111–113.
67. Павлов В.Н., Плечев В.В., Сафиуллин Р.И. и др. Первичные результаты аорто-бедренного шунтирования с применением робот-ассистированной хирургической системы Da Vinci. Креативная хирургия и онкология. 2018; 8 (1): 7–13.
68. Кропотов М.А., Мосин С.В., Петрова А.Л. и др. Первый опыт трансоральной роботизированной операции при раке ротоглотки (клиническое наблюдение). Опухоли головы и шеи. 2017; 7 (2): 106110.
Рецензия
Для цитирования:
Мосоян М.С., Федоров Д.А. Современная робототехника в медицине. Трансляционная медицина. 2020;7(5):91-108. https://doi.org/10.18705/2311-4495-2020-7-5-91-108
For citation:
Mosoyan M.S., Fedorov D.A. Modern robotics in medicine. Translational Medicine. 2020;7(5):91-108. (In Russ.) https://doi.org/10.18705/2311-4495-2020-7-5-91-108
Просмотров: 802
Послать статью по эл. почте 