НейроАрм

NeuroArm — это инженерно-исследовательский хирургический робот, специально разработанный для нейрохирургии . Это первый и управляемый изображениями хирургический робот , совместимый с МРТ , который способен выполнять как микрохирургию , так и стереотаксию . ^[1]

IMRIS , Inc. приобрела активы NeuroArm в 2010 году, и компания работает над разработкой технологии следующего поколения для коммерциализации по всему миру. Он будет интегрирован с хирургическим театром VISIUS™ под названием SYMBIS™ Surgical System. ^[2]

Дизайн

NeuroArm был разработан для управления изображениями и может выполнять процедуры внутри МРТ . В состав «НейроАрм» входят два дистанционных съемных манипулятора на мобильной базе, рабочая станция и шкаф управления системой. Для биопсии -стереотаксии левая или правая рука переносится на стереотаксическую платформу, которая прикрепляется к отверстию МР. Процедура выполняется под визуальным контролем, поскольку МР-изображения получаются практически в реальном времени. Концевые исполнительные органы взаимодействуют с хирургическими инструментами, созданными на основе стандартных нейрохирургических инструментов.

Рабочие органы оснащены трехмерными датчиками силы, обеспечивающими ощущение осязания. Хирург, сидящий за рабочей станцией, управляет роботом с помощью ручных контроллеров с обратной связью по усилию. Рабочая станция воссоздает вид и ощущения микрохирургии, отображая операционное поле и дисплеи 3D-МРТ с наложенными друг на друга инструментами. NeuroArm позволяет удаленно манипулировать хирургическими инструментами из диспетчерской, примыкающей к хирургическому блоку. ^[3] Он был разработан для работы в среде 1,5 и 3,0 тесла интраоперационных систем МРТ . Поскольку NeuroArm совместим с МРТ, стереотаксию можно выполнять внутри отверстия магнита с наведением по изображению практически в реальном времени. NeuroArm обладает способностью выполнять микрохирургию вне системы МРТ.

Телероботические операции как внутри, так и снаружи магнита выполняются с использованием специализированных наборов инструментов на базе стандартных нейрохирургических инструментов, адаптированных к концевым эффекторам. Используя их, NeuroArm может разрезать и манипулировать мягкими тканями, рассекать плоскости тканей, накладывать швы, биопсию, электрокоагуляцию, аспирацию и ирригацию. ^[4]

История

Проект начался в 2002 году, когда Дэрил , Би Джей и Дон Симэн выделили 2 миллиона долларов на финансирование проектных работ. Доктор Сазерленд и его группа установили сотрудничество с канадской космической инженерной компанией MacDonald Dettwiler and Associates (MDA). ^[5] Тесное сотрудничество между инженерами-робототехниками MDA и врачами, медсестрами и учеными Университета Калгари способствовало проектированию и разработке NeuroArm. Официальный запуск проекта состоялся 17 апреля 2007 года. ^[6]

NeuroArm был разработан, чтобы в полной мере использовать возможности визуализации, предоставляемые интраоперационной МРТ. Возможность сочетать изображения с высоким разрешением практически в реальном времени с роботизированными технологиями обеспечивает хирургу управление изображением, точность, аккуратность и ловкость. ^[7] Инженеры MDA погрузились в операционную, чтобы изучить типичные движения инструментов и хирургов, чтобы использовать биомимикрию для эффективного проектирования компьютеризированного хирургического устройства. Обстановка операционной, персонал, хирургический ритм и оборудование остаются неизменными. Хирургу, сидящему за рабочим местом, предоставляется виртуальная среда, воссоздающая вид, звук и прикосновение хирургии. Такие функции, как фильтрация тремора и масштабирование движения, были применены для повышения точности и точности, а такие функции, как запретные зоны и линейная блокировка, были применены для повышения безопасности. Хирургические инструменты возле головы пациента не способны к полностью независимому движению и постоянно подчиняются движениям хирурга. Заранее запланированные автоматические движения используются для перемещения манипуляторов робота от головы пациента для ручной замены инструментов, а затем возврата их в исходное положение и ориентацию.

12 мая 2008 года первая роботизированная нейрохирургическая процедура, совместимая с МРТ, была выполнена в Университете Калгари доктором Гарнетт Сазерленд с использованием NeuroArm. ^[8]

Ссылки

^ Пандия, Шона; Моткоски, Джейсон В.; Серрано-Алмейда, Сезар; Грир, Александр Д.; Латур, Изабель; Сазерленд, Гарнетт Р. (1 декабря 2009 г.). «Развитие нейрохирургии с помощью робототехники под визуальным контролем». Журнал нейрохирургии . 111 (6): 1141–1149. дои : 10.3171/2009.2.JNS081334 . ПМИД 19374495 .
^ «Домашняя страница ИМРИС СИМБИС» . Архивировано из оригинала 10 января 2013 г.
^ «Канадский робот лучше проводит операции на мозге » США сегодня . 17 апреля 2007 г. Проверено 4 мая 2011 г.
^ Джексон, Брайан (2 апреля 2008 г.). «Канадский робот собирается провести операцию на мозге» . ИТ-бизнес . Проверено 4 мая 2011 г.
^ «Робот произведет революцию в хирургии головного мозга» . КТВ . 17 апреля 2007 г. Проверено 4 мая 2011 г.
^ «neuroArm — первый в мире хирургический робот с визуальным контролем, повышающий точность и безопасность операций на головном мозге» . Университет Калгари . Архивировано из оригинала 2 мая 2019 г. Проверено 3 мая 2011 г.
^ Дон, Уолтон (17 апреля 2007 г.). «По сути, это ракетостроение» . Глобус и почта . Проверено 4 мая 2011 г.
^ «НейроАрм: первая в мире революционная процедура» . Архивировано из оригинала 2 мая 2019 г. Проверено 6 сентября 2017 г. . www.ucalgary.ca (16 мая 2008 г.). Проверено 14 ноября 2012 г.

Внешние ссылки

Видео

Видео в пресс-релизе, посвященном презентации NeuroArm , Университет Калгари , 17 апреля 2007 г.

Связанные патенты

[1] Пандия, Шона; Моткоски, Джейсон В.; Серрано-Алмейда, Сезар; Грир, Александр Д.; Латур, Изабель; Сазерленд, Гарнетт Р. (1 декабря 2009 г.). «Развитие нейрохирургии с помощью робототехники под визуальным контролем». Журнал нейрохирургии . 111 (6): 1141–1149. дои : 10.3171/2009.2.JNS081334 . ПМИД 19374495 .

[2] «Домашняя страница ИМРИС СИМБИС» . Архивировано из оригинала 10 января 2013 г.

[3] «Канадский робот лучше проводит операции на мозге » США сегодня . 17 апреля 2007 г. Проверено 4 мая 2011 г.

[4] Джексон, Брайан (2 апреля 2008 г.). «Канадский робот собирается провести операцию на мозге» . ИТ-бизнес . Проверено 4 мая 2011 г.

[5] «Робот произведет революцию в хирургии головного мозга» . КТВ . 17 апреля 2007 г. Проверено 4 мая 2011 г.

[6] «neuroArm — первый в мире хирургический робот с визуальным контролем, повышающий точность и безопасность операций на головном мозге» . Университет Калгари . Архивировано из оригинала 2 мая 2019 г. Проверено 3 мая 2011 г.

[7] Дон, Уолтон (17 апреля 2007 г.). «По сути, это ракетостроение» . Глобус и почта . Проверено 4 мая 2011 г.

[8] «НейроАрм: первая в мире революционная процедура» . Архивировано из оригинала 2 мая 2019 г. Проверено 6 сентября 2017 г. . www.ucalgary.ca (16 мая 2008 г.). Проверено 14 ноября 2012 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]