Удаленная хирургия (также известная как киберхирургия или телехирургия ) — это возможность для врача выполнять операцию на пациенте, даже если они физически не находятся в одном месте. Это форма телеприсутствия . Роботизированная хирургическая система обычно состоит из одной или нескольких рук (управляемых хирургом), главного контроллера (консоли) и сенсорной системы, дающей обратную связь пользователю. [1] [2] Удаленная хирургия сочетает в себе элементы робототехники , телекоммуникаций , таких как высокоскоростные соединения данных, и элементы систем управления информацией . Хотя область роботизированной хирургии довольно хорошо развита, большинство этих роботов контролируются хирургами на месте проведения операции. Удаленная хирургия — это удаленная работа для хирургов, где физическое расстояние между хирургом и пациентом менее существенно. Она обещает сделать опыт специализированных хирургов доступным для пациентов по всему миру, без необходимости для пациентов выезжать за пределы своей местной больницы.
Хирургические роботизированные системы были разработаны от первой функциональной телехирургической системы ZEUS до хирургической системы da Vinci , которая в настоящее время является единственной коммерчески доступной хирургической роботизированной системой. В Израиле была основана компания профессором Моше Шохамом с факультета машиностроения в Технионе . Используемые в основном для хирургии «на месте», эти роботы визуально помогают хирургу, с большей точностью и меньшей инвазивностью для пациентов. [1] [2] Хирургическая система Da Vinci также была объединена в систему Dual Da Vinci, которая позволяет двум хирургам работать вместе с пациентом одновременно. Система дает хирургам возможность управлять различными руками, переключать управление руками в любой момент и общаться через гарнитуру во время операции. [3]
Роботизированная хирургическая система ZEUS, продаваемая за $975 000, была дешевле хирургической системы da Vinci , которая стоила $1 миллион. Стоимость операции с помощью телехирургии не точная, но она должна окупить хирургическую систему, хирурга и внести вклад в оплату годовой стоимости технологии ATM, которая составляет от $100 000 до $200 000. [ необходима цитата ] [4]
Первая настоящая и полная дистанционная операция была проведена 7 сентября 2001 года через Атлантический океан, когда французский хирург (доктор Жак Мареско ) в Нью-Йорке выполнил холецистэктомию 68-летней пациентке в 6230 км от Страсбурга , Франция . Операция была названа «Операция Линдберга» [5] в честь пионерского трансатлантического перелета Чарльза Линдберга из Нью-Йорка в Париж. France Telecom предоставила резервные оптоволоконные линии ATM для минимизации задержек и оптимизации подключения, а Computer Motion предоставила модифицированную роботизированную систему Zeus. После клинической оценки полного решения в июле 2001 года операция на человеке была успешно завершена 9/7/2001. [6]
Успех и известность процедуры побудили команду роботов использовать ту же технологию в Канаде, на этот раз используя общедоступный интернет Bell Canada между Гамильтоном, Онтарио и Норт-Бей, Онтарио (расстояние около 400 километров). В то время как операция Линдберга использовала самую дорогую оптоволоконную связь ATM для обеспечения надежности и успеха первой телехирургии, последующие процедуры в Канаде использовали стандартный общедоступный интернет, который был обеспечен QOS с использованием MPLS QOS-MPLS . Была проведена серия сложных лапароскопических процедур, где в этом случае опытный клиницист поддерживал хирурга, который был менее опытен, оперируя своего пациента. Это привело к тому, что пациент получал наилучшую возможную помощь, оставаясь в своем родном городе, менее опытный хирург приобретал ценный опыт, а опытный хирург предоставлял свои знания без поездок. Целью команды роботов было перейти от доказательства концепции Линдберга к реальному решению. Это было достигнуто с более чем 20 сложными лапароскопическими операциями между Гамильтоном и Норт-Бей.
После операции Линдберга дистанционная хирургия проводилась много раз в разных местах. На сегодняшний день доктор Анвари, хирург -лапароскопист из Гамильтона , Канада, провел множество дистанционных операций у пациентов в Норт-Бей , городе в 400 километрах от Гамильтона. [7] Несмотря на то, что он использует VPN через невыделенное оптоволоконное соединение, которое разделяет полосу пропускания с обычными телекоммуникационными данными, у доктора Анвари не возникало никаких проблем с подключением во время его процедур. [ необходима цитата ]
Быстрое развитие технологий позволило сделать удаленные операционные высокоспециализированными. В Центре передовых хирургических технологий в госпитале Mt. Sinai в Торонто , Канада, операционная реагирует на голосовые команды хирурга , чтобы управлять различным оборудованием в месте операции, включая освещение в операционной, положение операционного стола и сами хирургические инструменты . С постоянным развитием коммуникационных технологий, доступностью большей пропускной способности и более мощными компьютерами, простота и экономическая эффективность развертывания удаленных операционных подразделений, вероятно, быстро возрастут.
Возможность проецировать знания и физические навыки хирурга на большие расстояния имеет много привлекательных сторон. В настоящее время ведутся значительные исследования по этой теме. Вооруженные силы имеют очевидный интерес, поскольку сочетание телеприсутствия , телеуправления и телеробототехники может потенциально спасти жизни раненых в бою, предоставляя им быстрое внимание в мобильных операционных .
Другим потенциальным преимуществом проведения операций роботами является точность. Исследование, проведенное в больнице Гая в Лондоне , Англия, сравнило успешность операций на почках у 304 пациентов-манекенов, проведенных традиционным способом, а также удаленно, и обнаружило, что операции, проведенные с использованием роботов, были более успешными в точном нацеливании на камни в почках . [8]
В 2015 году был проведен еще один тест на время задержки, связанное с роботизированной хирургией. Больница во Флориде успешно протестировала время задержки, созданное Интернетом для имитированной роботизированной хирургии в Форт-Уэрте, штат Техас, на расстоянии более 1200 миль от хирурга, который находился за виртуальным управлением. Команда обнаружила, что время задержки в роботизированных операциях было незначительным. Роджер Смит, технический директор в Центре Николсона больницы Флориды, сказал, что команда пришла к выводу, что телехирургия — это то, что возможно и в целом безопасно для больших территорий в Соединенных Штатах. [9] [10]
Поскольку методы опытных хирургов изучаются и хранятся в специальных компьютерных системах, роботы однажды смогут выполнять операции практически без участия человека. Карло Паппоне, итальянский хирург, разработал программное обеспечение, которое использует данные, собранные у нескольких хирургов и тысяч операций, для выполнения операции без вмешательства человека. [11] [ ненадежный источник? ] Это может однажды сделать дорогостоящие и сложные операции гораздо более доступными, даже для пациентов в регионах, где традиционно не было надлежащих медицинских учреждений.
Способность выполнять тонкие манипуляции во многом зависит от обратной связи. Например, легко узнать, какое давление требуется для обработки яйца. В роботизированной хирургии хирурги должны иметь возможность воспринимать величину прилагаемой силы, не касаясь хирургических инструментов напрямую. Системы, известные как обратная связь по силе или тактильная технология , были разработаны для имитации этого. Тактильная обратная связь — это наука о прикосновении. Любой тип тактильной обратной связи обеспечивает ответную силу в противовес прикосновению руки. Тактильная технология в телехирургии, создающая виртуальное изображение пациента или разреза, позволит хирургу видеть то, над чем он работает, а также чувствовать это. Эта технология разработана, чтобы дать хирургу возможность чувствовать сухожилия и мышцы, как если бы это было настоящее тело пациента. [12] [13] Однако эти системы очень чувствительны к временным задержкам, таким как те, которые присутствуют в сетях, используемых в дистанционной хирургии.
Возможность оценить глубину разреза имеет решающее значение. Бинокулярное зрение человека облегчает это в трехмерной среде. Однако это может быть намного сложнее, когда вид представлен на плоском экране компьютера.
Одним из возможных вариантов использования дистанционной хирургии является проект Trauma-Pod, задуманный американскими военными в рамках Агентства передовых оборонных исследований. Эта система предназначена для оказания помощи раненым солдатам на поле боя путем использования навыков удаленно расположенного медицинского персонала.
Еще одной возможностью в будущем может стать использование дистанционной хирургии во время длительных космических миссий.
На данный момент удаленная хирургия не является широко распространенной технологией отчасти потому, что она не имеет спонсорской поддержки со стороны правительств. [14] Перед ее принятием в более широком масштабе необходимо будет решить множество вопросов. Например, установление безопасных очень быстрых соединений между двумя объектами, установление клинических протоколов, обучение и глобальная совместимость оборудования. Еще одним технологическим ограничением является риск вмешательства в коммуникации (взлом). [15] Кроме того, по-прежнему существует необходимость в присутствии анестезиолога и резервного хирурга на случай нарушения коммуникации или неисправности робота. Тем не менее, операция Линдберг доказала, что технология существует сегодня, чтобы обеспечить доставку экспертной помощи в отдаленные районы земного шара.
