Програма проектування та роботизована дриль у загальній ортопедичній системі

Дегенеративні суглобові зміни тазостегнового суглоба призводять до деформації та зносу кісткових та хрящових частин. Найбільш визначальним симптомом цих станів є біль, який стає все більш нестерпним у міру прогресування процесу. Внаслідок цього рух пацієнта зменшується або він не може виконувати свої повсякденні завдання через постійний біль. Тож зрозуміло, що розчин давно займає медицину.

Різні консервативні (медикаментозні, ванни, фізіотерапія тощо) терапії не дали проривних результатів, однак хірургічне лікування є відповідним засобом лікування.

консервативне
Голова стегнової кістки та стегна стегна замінюються тотальним протезом ендопротезування тазостегнового суглоба (THA), а загальна ендопротезування колінного суглоба (TKA) замінює суглобові поверхні між стегновою і гомілковою кістками.

Спочатку ці протези фіксували кістковим цементом. Однак з розвитком технології також розвинулось безцементне закріплення. Ключовим моментом цього методу є те, що порожнина, утворена в кістці та протезі, прилягає якомога точніше, оскільки спочатку ефект клину утримує імплантат на місці. Неадекватний результат хірургічного втручання пов’язаний з неточністю цього припасування (на додаток до інфекцій), “хитання” протеза. Це згодом призводить до чергового періодичного болю, який може вимагати повторної операції.

Запорукою успіху є точне планування

Прагнення до більш точної підгонки призвело інженерів з Університету Девіса в Каліфорнії та IBM до розробки системи Robodoc у 1980-х. Сама система складається з двох частин: конструкторської програми, що називається "Ортодок", і роботизованої дрилі "Рободок". Ці дві частини можна використовувати окремо, оскільки обидві самі по собі можуть допомогти вам отримати кращий результат від операції. Процедура полягає в наступному: на першому етапі робиться тривимірна комп’ютерна томографія (КТ) зображення суглоба пацієнта пацієнта. Отримане зображення маніпулюють за допомогою програмного забезпечення Orthodoxoc і планують точний курс операції. За допомогою програмного забезпечення ми можемо працювати на вигляд спереду, збоку та зверху, а також тривимірне зображення суглоба, про який йде мова. Проста у використанні програма, яка називається системою “наведи і клацни”, що полегшує роботу хірурга.

У розробці також допомагає вбудований реєстр протезів з продуктами найбільших виробників, а також програмне забезпечення для моделювання, яке обчислює результат операції. Це економить час як під час планування, так і під час операції. Однак, щоб використовувати систему, потрібно було розробити метод навігації. Перешкодою було те, що координати, визначені КТ, мали якось узгоджуватися з координатами, які використовував робот. Для цього вперше була використана так звана реєстрація контактів. Суть цього полягала в тому, що перед обстеженням КТ гвинти були хірургічно вставлені в конкретні точки кістки, які були добре помітні як на знімках КТ, так і на роботі.

До недоліків методики належать додаткові оперативні втручання (час, ускладнення) і той факт, що деякі пацієнти повідомляють про біль, що іррадіює в коліно. Наступним технічним кроком стала поява безшпиндельної або поверхневої техніки. Тут поверхня кістки зображується за допомогою програмного забезпечення на основі КТ-зображення, яке потім модифікується та доопрацьовується хірургом. Під час операції проби беруть безпосередньо з кістки за допомогою ручного інструменту. Це означає вимірювання в 17 балів за стегна і 40 балів для колін, що займає близько 10 хвилин. Загальна система координат формується шляхом проектування відповідних точок одна на одну.

Хірургічне втручання активно

Далі слідує ручне дослідження хірургічної області, а потім досягнення кістки отримує роль «руки» Рободока, здатної рухатись близько п’яти осей. Свердлильно-фрезерна головка оснащена датчиком сили завдяки вразливості тканин і працює на низькій швидкості, щоб запобігти перегріванню кістки та навколишніх м’яких частин. Також на цьому обладнанні знаходяться елементи, що відповідають за фіксацію і позиціонування стегнової кістки. Рух кісток реєструється BMM (монітор руху кісток), і якщо рух більше 2 мм, система автоматично зупиняється. Спочатку тривале відновлення після відключення значно подовжувало операцію.

Однак сьогодні для цього достатньо 90 секунд. Систему можна вважати активною, оскільки вона виконує заздалегідь запланований процес повністю самостійно. На даний момент, однак, він застосовується лише для завдань, що вимагають високої точності, таких як свердління порожнини стегнової кістки, що дозволяє протезу прилягати, і точне «стругання» поверхонь в колінному суглобі. Відповідальність хірурга - свердлити задовільні свердління з меншою точністю (формуючи розташування паху), відрізати головку стегна та виконувати втручання на м’яких тканинах. Після формування порожнини протез також вставляється звичайними ручними методами. Після закриття рани пацієнт зможе статично ходити відразу, але зазвичай лише через три дні через біль у м’яких тканинах.

Нові райони завдяки перевагам

Таким чином, система бере участь лише в одному, але найважливішому робочому процесі з точки зору виходу. Область його вказівки постійно розширюється. В даний час його зазвичай використовують для повного ендопротезування колінного суглоба або для повторної операції на ендопротезуванні кульшового суглоба. Вони також експериментують з операціями на хребцях і черепах, але вони все ще перебувають у дуже рудиментарному стані. Найбільшою перевагою системи є її особлива точність, яка становить менше 0,2 мм для маніпуляцій з поверхнею кістки і досягає 0,1 мм під час свердління, або менше 2 градусів. Це дозволяє точно підігнати протез, що призводить до швидшого росту кісток. Це зменшує необхідність повторного хірургічного втручання та біль від "скрипу".

Що важливо, система також може виконувати операції, які майже неможливі для хірурга за правилами стерильності (наприклад, свердління знизу вгору). Його використання також зменшує ймовірність тріщин кісток під час операції, на відміну від традиційного ручного «форсування». Це прискорює хірургічне втручання, зменшуючи тим самим втрату крові та ризик тромбозів та емболій. Недоліком системи є те, що вона не враховує положення м’яких частин, тому їх доводиться усувати зі свого шляху, і що три чверті операції все-таки робиться з людською працею.

Спочатку американська розробка

Розробки розпочались у 1986 р. Дослідниками Дослідницького центру IBM Thomas J. Watson та Каліфорнійського університету в Девісі. Вперше його застосували в 1992 році в контексті ендопротезування кульшового суглоба. Її поширення в Європі розпочалося в 1994 році, і що цікаво, Німеччина вже давно є лідером у його використанні. Потім він продавався в Японії, Кореї, Швейцарії, Австрії та Франції. У 2007 році Curexo Technology Corporation взяла на себе виробництво та розробку, і перші великі клінічні випробування в США були проведені цього року. До 2008 року у світі налічувалося близько півсотні систем.

Цього року FDA США дозволила внутрішнє використання за умов, що були там, що стало серйозним проривом, і цей факт також стимулював масове виробництво. В даний час він має ліцензію на хірургічні втручання на тазостегновому та колінному суглобах, з яких у всьому світі проведено понад 24 000 операцій. На сьогодні ціна системи становить близько 350 тисяч доларів, тобто близько 80 мільйонів форинтів, але в Угорщині вона недоступна. Наступного разу він буде працевлаштований в ортопедичній клініці AKH у Відні та в римо-католицькій лікарні в Лінці.