νέα

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Κείμενο |. Παρατήρηση αμινοξέων

Ποιος είναι ο επόμενος Λεονάρντο Ντα Βίντσι; Αυτό μπορεί να είναι το θέμα στο οποίο η ιατρική βιομηχανία δίνει τη μεγαλύτερη προσοχή.

Το χειρουργικό ρομπότ da Vinci είναι μοναδικό με την επαναστατική τεχνολογία του και έχει γίνει σχεδόν συνώνυμο με τα χειρουργικά ρομπότ. Ωστόσο, δεδομένου του ευρέος φάσματος σεναρίων χειρουργικής εφαρμογής και πολλών σημείων πόνου, η αγορά έχει μεγάλες ελπίδες για χειρουργικά ρομπότ σε διαφορετικά σενάρια.

Επί του παρόντος, τα ρομπότ μικροχειρουργικής δεν είναι μόνο το επόμενο τεχνολογικό υψηλό επίπεδο, αλλά και το επόμενο εκρηκτικό πεδίο. Μετά από δεκαετίες εξερεύνησης, αυτό το πεδίο πλησιάζει όλο και περισσότερο στη στιγμή της «ιδιαιτερότητας».

Τον Φεβρουάριο του τρέχοντος έτους, η Medical Microinstruments, μια εταιρεία σταρ στα ρομπότ μικροχειρουργικής στο εξωτερικό, έλαβε τεράστια χρηματοδότηση ύψους 110 εκατομμυρίων δολαρίων ΗΠΑ.

Στο εσωτερικό, εταιρείες όπως η Angtech Microelectronics και η Dishi Medical έχουν ήδη παρουσιάσει τα σχέδιά τους και συνεχίζουν να λαμβάνουν χρηματοδοτική υποστήριξη για να επιταχύνουν την πρόοδό τους. Για παράδειγμα, η Dishi Medical χρησιμοποιεί την οφθαλμική χειρουργική ως σημείο εισόδου και επί του παρόντος έχει πραγματοποιήσει επιβεβαιωτικές κλινικές δοκιμές στην Κίνα.

Λοιπόν, στον τομέα των μικροχειρουργικών ρομπότ, θα γεννηθεί ο επόμενος Λεονάρντο Ντα Βίντσι;

/ 01/ Προκλήσεις που οι «άνθρωποι» δεν μπορούν να λύσουν

Στον τομέα της χειρουργικής, η μικροχειρουργική είναι αναμφίβολα το τεχνικό υψηλό επίπεδο. Η λεγόμενη μικροχειρουργική αναφέρεται στη χρήση εξοπλισμού οπτικής μεγέθυνσης και μικροχειρουργικού εξοπλισμού για την εκτέλεση πολύπλοκων και ακριβών επεμβάσεων σε πολύ μικρό εύρος.

Σε μια κλασική μικροχειρουργική, ο γιατρός πρέπει να χρησιμοποιήσει ένα μικροσκόπιο για να εξερευνήσει και να βρει αιμοφόρα αγγεία και νεύρα που είναι μόνο ένα χιλιοστό ή ακόμα και μερικά δέκατα του χιλιοστού, και στη συνέχεια να χρησιμοποιήσει ράμματα μετρημένα σε μικρά και λεπτά σαν μετάξι αράχνης για να επισκευάσει με ακρίβεια. και ράψτε τα κάθε σημαντικό αιμοφόρο αγγείο και νεύρο.

Επειδή το οπτικό πεδίο της μικροχειρουργικής είναι συνήθως μόνο 2-3 cm, οποιοδήποτε ελαφρύ τίναγμα των χεριών του γιατρού μπορεί να επηρεάσει άμεσα την επιτυχία ή την αποτυχία της επέμβασης. Επομένως, αυτό απαιτεί η τεχνική του μικροχειρουργού να είναι σταθερή, ακριβής, ακριβής και επιδέξια.

Επί του παρόντος, χάρη στην πρόοδο στα μικροσκόπια και τα όργανα, οι μικροχειρουργοί είναι πλέον σε θέση να εκτελούν υπερμικροχειρουργικές επεμβάσεις συνδέοντας αιμοφόρα αγγεία με διάμετρο μεταξύ 0,3 και 0,8 χιλιοστών.

Με βάση τα μοναδικά πλεονεκτήματα της μικροχειρουργικής, έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως σε διάφορες χειρουργικές ειδικότητες, συμπεριλαμβανομένης της οφθαλμολογίας, της ωτορινολαρυγγολογίας, της νευροχειρουργικής, της πλαστικής χειρουργικής και της ουρολογίας.

Παρά την ταχεία πρόοδο, η μικροχειρουργική έχει περιορισμούς.

Πρώτον, η πιθανότητα να κάνετε λάθος είναι ακόμα υψηλή. Η μικροχειρουργική απαιτεί εξαιρετική ακρίβεια, με λίγα περιθώρια λάθους, και ακόμη και ο παραμικρός τρόμος μπορεί να προκαλέσει περιττή βλάβη. Θεωρητικά, πρέπει να αποφύγουμε αυτούς τους τραυματισμούς, αλλά λόγω της πολυπλοκότητας της επέμβασης, υπάρχουν ακόμα πολλές προκλήσεις. Κλινικά, θα υπάρξουν διάφορες επιπλοκές, και η αναλογία δεν είναι χαμηλή. Τα δεδομένα δείχνουν ότι στη χειρουργική απολέπισης επιαμφιβληστροειδούς μεμβράνης, η συχνότητα των επιπλοκών κυμαίνεται από 2% έως 30%.

Δεύτερον, η μακροχρόνια χειρουργική επέμβαση μπορεί εύκολα να φέρει περισσότερη αβεβαιότητα. Ανάλογα με την κατάσταση του ασθενούς, μια μικροχειρουργική επέμβαση μπορεί να διαρκέσει από μερικές ώρες έως περισσότερες από δέκα ώρες ή και περισσότερες από τριάντα ώρες. Επομένως, κάθε επέμβαση είναι μια απόλυτη πρόκληση για τις δεξιότητες και την αντοχή του γιατρού. Επιπλέον, αυτό μπορεί να οδηγήσει σε κόπωση και να αυξήσει τον κίνδυνο ακούσιων σφαλμάτων.

Τρίτον, είναι επίσης το πιο περιοριστικό στην κλινική πρακτική Η εκπαίδευση των χειρουργών είναι δύσκολη και διαρκεί εξαιρετικά. Επειδή η μικροχειρουργική απαιτεί υψηλές χειρουργικές δεξιότητες από τον χειρουργό και απαιτεί εκτενή εκπαίδευση προτού ο χειρουργός μπορέσει να εκτελέσει τέτοιες επεμβάσεις κλινικά. Απαιτείται αφενός το ταλέντο και η υπομονή των γιατρών και αφετέρου απαιτείται και μακροχρόνια εκπαίδευση. Ένας μικροχειρουργός που μπορεί να ολοκληρώσει μια επέμβαση επαναφύτευσης κομμένου δακτύλου (μια τεχνική υπογραφής της μικροχειρουργικής) απαιτεί γενικά 3 χρόνια εκπαίδευσης και ολόκληρος ο κύκλος εκπαίδευσης μπορεί να διαρκέσει περισσότερα από 10 χρόνια.

Ως εκ τούτου, κάτω από διάφορους περιορισμούς, η παγκόσμια ιατρική κοινότητα έχει διερευνήσει την εφαρμογή της ρομποτικής τεχνολογίας στη μικροχειρουργική και έχει αναπτύξει διάφορα συστήματα μικροχειρουργικών ρομπότ (MSR).

Η ζέστη γίνεται όλο και πιο ψηλή. Ο αριθμός των άρθρων που σχετίζονται με το MSR που δημοσιεύονται κάθε χρόνο από το 2000 έως το 2022 λήφθηκε με αναζήτηση διαφορετικών λέξεων-κλειδιών στο Google Scholar. Όπως φαίνεται από το σχήμα, ο αριθμός των μελετών που σχετίζονται με την MSR είναι γενικά σε ανοδική τάση.

Υπάρχουν διάφορες ενδείξεις ότι το σύστημα MSR μπορεί να έχει σημαντικό αντίκτυπο στον τομέα της μικροχειρουργικής.

/ 02/ Η συνεχής εμφάνιση των αλλαγών

Με βάση τα βαθιά σημεία πόνου, πολλές εταιρείες σε όλο τον κόσμο επικεντρώνονται σε αυτό το πεδίο και πολλές διαφορετικές τεχνικές ιδέες έχουν προκύψει κατά τη διαδικασία εξερεύνησης.

Το ένα είναι το σύστημα ρομπότ χειρός.

Στα ρομποτικά συστήματα χειρός, το ίδιο το χειρουργικό εργαλείο τροποποιείται σε ένα μικροσκοπικό ρομποτικό σύστημα που ονομάζεται «ρομποτικό εργαλείο». Οι χειρουργοί το χειρίζονται για να πραγματοποιήσουν χειρουργικές επεμβάσεις. Τα ρομποτικά εργαλεία παρέχουν λειτουργίες όπως ακύρωση τρόμου, κλείδωμα βάθους κ.λπ., γι' αυτό ονομάζονται και «σταθερά χέρια».

Το "Micron" είναι ένα τυπικό παράδειγμα Ο πυρήνας του είναι να αισθάνεται τη δική του κίνηση μέσω ενός χειριστή και να φιλτράρει επιλεκτικά λανθασμένες κινήσεις, όπως το τρέμουλο των χεριών. Στη συνέχεια, το ρομπότ δημιουργεί σταθερή κίνηση στο άκρο του εργαλείου μέσω ενεργού αντιστάθμισης σφαλμάτων. Το ρομπότ Micron είναι εύκολο στη χρήση, εξοπλισμένο με βραχίονες που συγκρατούν πραγματικά μικροχειρουργικά εργαλεία που εφαρμόζουν εύκολα στις βάσεις και είναι συμβατά με τα παραδοσιακά χειρουργικά μικροσκόπια.

Δεύτερον, το σύστημα ρομπότ τηλεχειρισμού.

Σε ένα τηλεχειριζόμενο ρομποτικό σύστημα, ο χειρουργός χειρίζεται την κύρια μονάδα για να ελέγξει την υποτελή μονάδα, η οποία αντικαθιστά τα χέρια του χειρουργού για να χειριστεί τα χειρουργικά εργαλεία. Το σύστημα ενσωματώνει κλιμάκωση κίνησης και φιλτράρισμα τρόμου μέσω σερβοαλγορίθμων. Επιπλέον, επιτρέπει την τρισδιάστατη αντίληψη ενσωματώνοντας την απτική ανάδραση ή τους αλγόριθμους ανίχνευσης βάθους στο τέλος των χειρουργικών εργαλείων.

Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι το «Preceyes Surgical System», το οποίο αποτελείται από έναν υπολογιστή, ελεγκτές κίνησης εισόδου, χειριστές οργάνων και ένα προσκέφαλο τοποθετημένο στο χειρουργικό τραπέζι. Σχεδιασμένο για βέλτιστη απόδοση, το σύστημα διαθέτει παραλληλόγραμμους συνδέσμους και ρυθμιζόμενα αντίβαρα που παρέχουν μηχανικό RCM, προστασία από διακοπές ρεύματος και ελαχιστοποιημένη ροπή αρμών. Το PSS χρησιμοποιεί δυναμική κλιμάκωση για να μετατρέψει την αδρή κίνηση σε ακριβή κίνηση τεσσάρων αξόνων του άκρου του οργάνου. Επιπλέον, χρησιμοποιεί όρια απόστασης με βάση τις OCT για να αποτρέψει την ακούσια κίνηση και ενσωματώνει φιλτράρισμα τρόμου για τη μείωση του ιατρογενούς τραύματος του αμφιβληστροειδούς. Άλλα χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν απτική ανάδραση, αυτόματη αλλαγή οργάνου, ακουστική ανάδραση κοντά στον αμφιβληστροειδή και βελτιωμένο μηχανισμό ανάκλησης για άμεση αφαίρεση του καθετήρα σε περίπτωση ατυχήματος. Αυτά τα χαρακτηριστικά αυξάνουν την ακρίβεια και την ασφάλεια και μειώνουν τον κίνδυνο τυχαίας βλάβης των ιστών.

Τρίτον, συστήματα ρομπότ που λειτουργούν από κοινού.

Σε ένα συν-χειριζόμενο ρομποτικό σύστημα, ο χειρουργός και το ρομπότ χειρίζονται ταυτόχρονα τα χειρουργικά εργαλεία. Ο χειρουργός χειρίζεται απευθείας τα χειρουργικά εργαλεία χειροκίνητα για να ελέγξει την κίνηση και το ρομπότ παίζει έναν υποστηρικτικό ρόλο, παρέχοντας βοηθητική αντιστάθμιση για τον τρόμο των χεριών και επιτρέποντας στα χειρουργικά εργαλεία να ακινητοποιούνται για μεγάλες χρονικές περιόδους.

Το ρομπότ οφθαλμοχειρουργικής DiShi Weifeng της DiShi Medical είναι χαρακτηριστικό παράδειγμα. Σε αυτό το χειρουργικό σύστημα, το κύριο χέρι είναι ο γιατρός και το χέρι του σκλάβου είναι το ρομπότ, το οποίο κινείται σύμφωνα με την πρόθεση του γιατρού. Ολόκληρη η διαδικασία της ένεσης χωρίζεται σε διάφορα στάδια Πρώτα, ο γιατρός ελέγχει το ρομπότ για εξωφθάλμια τοποθέτηση, μετά την ενδοφθάλμια τοποθέτηση και στη συνέχεια ελέγχει τη λαβή για να φέρει σταδιακά το άκρο πιο κοντά στην περιοχή της βλάβης του αμφιβληστροειδούς. Εάν είναι απαραίτητο να γίνει έγχυση φαρμάκων στην υποαμφιβληστροειδική θέση, το ρομπότ παραμένει ακίνητο και τα ανθρώπινα χέρια δεν παρεμβαίνουν πλέον, κάτι που διαρκεί περίπου 3 λεπτά. Πάρτε για παράδειγμα την ένεση 200 μικρολίτρων φαρμακευτικού διαλύματος πάντα υπό την επίβλεψη του γιατρού, και η λήψη της απόφασης γίνεται επίσης από τον γιατρό Ντο.

Τέταρτον, μερικώς αυτοματοποιημένα ρομποτικά συστήματα.

Σε ένα μερικώς αυτοματοποιημένο ρομποτικό σύστημα, συγκεκριμένες διαδικασίες ή διαδικαστικά βήματα εκτελούνται αυτόματα από το ρομπότ. Το ρομπότ χειρίζεται άμεσα και ελέγχει την κίνηση των χειρουργικών εργαλείων. Οι επεξεργασμένες πληροφορίες εικόνας παρέχονται στο ρομπότ ως ανατροφοδότηση και καθοδήγηση. Οι οπτικές πληροφορίες μεταδίδονται ταυτόχρονα στον χειρουργό, ο οποίος μπορεί να παρέχει εντολές παράκαμψης ανά πάσα στιγμή για την επίβλεψη μερικώς αυτοματοποιημένων χειρουργικών επεμβάσεων.

Στον τομέα αυτό, το σύστημα «IRISS» αποτελεί χαρακτηριστικό παράδειγμα. Με βάση το σύστημα "IRISS", ο χειρουργός χειρίζεται εξ αποστάσεως τον slave χειριστή μέσω ενός ζεύγους προσαρμοσμένων κύριων ελεγκτών και λαμβάνει οπτικές πληροφορίες παρατηρώντας διεγχειρητική 3D οπτική ανάδραση μέσω ενός head-up monitor. Επιπλέον, το σύστημα παρέχει δυνατότητες φιλτραρίσματος τρόμου και κλιμάκωσης κίνησης για τη βελτίωση της απόδοσης ελέγχου και της ασφάλειας στη ρομποτική χειρουργική. Η απόδοση του IRISS έχει επαληθευτεί σε μεμονωμένα μάτια χοίρου και οι χειρουργοί έχουν πραγματοποιήσει με επιτυχία μια σειρά από χειρουργικές επεμβάσεις υαλοειδούς αμφιβληστροειδούς χρησιμοποιώντας το IRISS, συμπεριλαμβανομένων καψεκτομής πρόσθιου φακού, υαλοειδεκτομής, σωληνώσεων φλέβας αμφιβληστροειδούς και άλλων πολύπλοκων χειρουργικών επεμβάσεων.

Ωστόσο, αν και υπάρχουν πολλοί παίκτες που εξερευνούν, αντικειμενικά μιλώντας, οι περισσότερες εταιρείες βρίσκονται ακόμα στο αρχικό στάδιο της εξερεύνησης. Επομένως, η έκρηξη σε αυτό το πεδίο χρειάζεται ακόμα να περιμένει την άφιξη της στιγμής της μοναδικότητας.

/ 03/ Αναμονή για μια στιγμή μοναδικότητας

Προτού μπορέσουν να θριαμβεύσουν αυτές οι τεχνολογικές καινοτομίες, πρέπει να λυθούν μια σειρά από πολύπλοκα προβλήματα.

Πρώτον, χρειαζόμαστε μια διεπιστημονική προσέγγιση για την αποτελεσματική επίλυση προβλημάτων σε κλινικούς και μηχανικούς τομείς. Αν και η λογική τοποθέτηση της συνάρτησης είναι πολύ σαφής-ακριβής τοποθέτηση και αποτροπή τρέμουλου-πρέπει να αναπτυχθεί πρώτα το κατάλληλο υλικό. Αυτό δεν είναι εύκολο έργο. Για παράδειγμα, ορισμένα ρομπότ μπορεί να απαιτούν λειτουργίες που κανένας υπάρχων ρομποτικός βραχίονας δεν μπορεί να καλύψει τόσο μεγάλες απαιτήσεις ακριβείας. Επομένως, πρέπει να ξεκινήσουμε από τα βασικά και να σχεδιάσουμε εντελώς ανεξάρτητα, συμπεριλαμβανομένης της κατασκευής του συστήματος ελέγχου και του σχεδιασμού ολόκληρης της μηχανικής κατασκευής.

Ταυτόχρονα, η διαδικασία συναρμολόγησης αυτών των εξαρτημάτων υψηλής ακρίβειας για την κάλυψη των απαιτήσεων κλινικής χρήσης είναι επίσης αρκετά περίπλοκη. Για παράδειγμα, η DiShi Medical ανέφερε ότι όταν το αριστερό μάτι χρειάζεται χειρουργική επέμβαση, το μηχάνημα τοποθετείται στο αριστερό όταν το δεξί μάτι απαιτεί χειρουργική επέμβαση, το πρωτότυπο τοποθετείται στα δεξιά. Στην πραγματική χρήση, τα κινητά ρομπότ περιπλέκουν την κατάσταση. Η πρόκληση είναι ότι η διαδρομή κίνησης του ρομπότ αυξάνεται κατά μία απόσταση μεταξύ των κορώνων, αν και είναι μόνο μερικά εκατοστά, η αλλαγή στη μηχανική δομή προκαλεί αλλαγή στο βάρος και το αντίστοιχο φορτίο στον κινητήρα αλλάζει επίσης... Πολλά βασικά εξαρτήματα και μηχανικά. οι δομές πρέπει να επανασχεδιαστούν.

Δεύτερον, ο σχεδιασμός του ρομπότ πρέπει να πληροί τις συνθήκες λειτουργίας του γιατρού. Τα ρομπότ δεν υπάρχουν μεμονωμένα. Ως εκ τούτου, οι εταιρείες χρειάζονται άφθονους πόρους γιατρούς Κατά τη διάρκεια ολόκληρης της διαδικασίας ανάπτυξης, οι επαγγελματίες μηχανικοί πρέπει να συνεργάζονται στενά με τους χειρουργούς για να ολοκληρώσουν αποτελεσματικές αλληλεπιδράσεις σχετικά πρότυπα για ιατροτεχνολογικά προϊόντα και έχουν τη δυνατότητα συνεχούς επανάληψης.

Ακόμη και αν η ανάπτυξη προϊόντος είναι επιτυχής, η επακόλουθη εμπορευματοποίηση θα περιλαμβάνει πολλά ζητήματα, όπως η εκπαίδευση των γιατρών. Βασικά, τα ρομπότ μπορούν να συντομεύσουν τη διαδικασία της εκπαίδευσης γιατρού, για παράδειγμα από 10 χρόνια σε 5 χρόνια. Ωστόσο, υπάρχει ακόμη πολλή δουλειά που πρέπει να γίνει για να κερδίσουμε την εμπιστοσύνη των κλινικών γιατρών και των ασθενών.

Συνολικά, η απόδοση του προϊόντος είναι "1", ενώ ζητήματα όπως η εκπαίδευση γιατρού είναι "0". Προς το παρόν, το βασικό καθήκον των μικροχειρουργικών ρομπότ είναι να λύσουν το πρόβλημα «1» και μόνο τότε μπορούν να έχουν τα προσόντα να μιλήσουν για τη συσσώρευση πολλαπλών «0».