Cercetători de la Şcoala Politehnică Federală din Lausanne (EPFL) au dezvoltat primul sistem care permite chirurgia laparoscopică cu patru braţe prin controlul a două braţe robotice suplimentare prin intermediul interfeţelor haptice acţionate cu piciorul.
Specialişti în robotică de la EPFL au combinat manipularea cu mai multe membre cu o augmentare avansată a controlului partajat pentru un progres fără precedent în domeniul chirurgiei laparoscopice.
Specialiştii au fost deja instruiţi cu succes pe acest sistem, iar testele clinice sunt în curs de desfăşurare la Geneva.
Rezultatele, publicate în The International Journal of Robotics Research, confirmă fezabilitatea acestei configuraţii pentru reducerea volumului de muncă al chirurgului şi îmbunătăţirea preciziei şi siguranţei.
În cadrul unei colaborări strânse între grupul de cercetare REHAssist şi Laboratorul de Algoritmi şi Sisteme de Învăţare (LASA), o echipă de cercetători a dezvoltat un sistem care permite chirurgilor, pe lângă cele două braţe naturale, să controleze două braţe robotice suplimentare cu ajutorul unor interfeţe haptice pentru picioare cu cinci grade de libertate.
Fiecare mână controlează un instrument de manipulare, în timp ce un picior controlează un endoscop/cameră, iar un alt picior controlează un dispozitiv de prindere acţionat.
O inovaţie-cheie a acestui sistem constă în controlul partajat între chirurg şi asistenţii robotici.
Cadrul de control dezvoltat de cercetători asigură faptul că chirurgul şi roboţii pot lucra în colaborare în cadrul unui spaţiu de lucru concurent, îndeplinind în acelaşi timp cerinţele de precizie şi siguranţă ale chirurgiei laparoscopice.
Potrivit lui Mohamed Bouri, şeful grupului REHAssist, „elementele de acţionare din pedale oferă feedback haptic utilizatorului, ghidând piciorul spre ţintă ca şi cum ar urma un câmp de forţă invizibil şi, de asemenea, limitează forţa şi mişcarea pentru a se asigura că mişcările eronate ale picioarelor nu pun în pericol pacientul"
Sistemul deschide noi posibilităţi pentru chirurgi de a efectua proceduri laparoscopice cu 4 mâini, permiţând unei singure persoane să efectueze o sarcină care, de obicei, este efectuată de două, uneori trei persoane.
[ot-video][/ot-video]
(Video credit: EPFL)
Reducerea la minimum a oboselii
Cunoscută sub numele de control partajat, robotica conduce uneori controlul chirurgului asupra instrumentului, deoarece prezice unde vrea să se mişte chirurgul. Atunci când face un nod, de exemplu, endoscopul se ajustează în poziţia corectă, iar dispozitivul de prindere de poate retrage pentru a degaja câmpul de acţiune uman.
Controlul simultan cu patru braţe, acţionarea în plus cu picioarele, este departe de a fi o rutină şi poate fi destul de obositor.
Pentru a reduce complexitatea controlului, roboţii asistă în mod activ chirurgul prin coordonarea mişcărilor lor cu cele ale chirurgului, prin predicţia activă a intenţiei chirurgului şi prin urmărirea vizuală adaptivă a instrumentelor laparoscopice cu ajutorul camerei.
„În plus, se oferă asistenţă pentru o prindere mai precisă a ţesuturilor", explică profesorul Aude Billard, şeful LASA.
Prin încorporarea asistenţilor robotici controlaţi cu piciorul şi a strategiilor de control partajat se reduce sarcina mentală şi fizică a chirurgilor şi se presupune că rezultatele chirurgicale vor fi îmbunătăţite.
Colaborarea cu chirurgii
A fost realizat un studiu cuprinzător cu utilizatori chirurgi practicieni pentru a evalua uşurinţa de utilizare şi eficienţa sistemului.
Potrivit dr. Enrico Broennimann, care a participat la studii în cadrul unei colaborări cu Fundaţia Elveţiană pentru Inovare şi Formare în Chirurgie (SFITS), „ideea de a folosi în mod activ picioarele pentru a efectua o intervenţie chirurgicală asistată de robotică este o idee bună şi este cu siguranţă o abilitate care poate fi învăţată. Mi-ar plăcea să o văd implementată în sala de operaţie, poate ca o cabină de comandă la distanţă mare de pacient pentru a creşte ergonomia".
În timp ce sistemul continuă să fie testat şi îmbunătăţit, rezultatele publicate în acest studiu confirmă fezabilitatea efectuării unor sarcini chirurgicale asemănătoare cu patru braţe fără o pregătire intensivă.
S-a constatat că strategiile de control partajat implementate în sistem reduc activitatea sarcinii, îmbunătăţesc performanţa, cresc fluenţa şi sporesc coordonarea în timpul sarcinilor laparoscopice.
(Foto articol, credit:EPFL).
