Da Vinci (робот-хирург)

Основная статья: Роботы-хирурги

Da Vinci (робот-хирург) — аппарат для проведения хирургических операций, производимый компанией Intuitive Surgical. Оборудование содержит два блока: один из них предназначен для хирурга-оператора, а второй — четырехрукий робот-манипулятор — является исполнительным устройством. Одна из «рук» робота держит видеокамеру, передающую изображение оперируемого участка, две другие в режиме реального времени воспроизводят совершаемые хирургом движения, а четвертая «рука» выполняет функции ассистента хирурга.

2024

Робот-хирург обучился делать операции по видео

В середине ноября 2024 года исследователи из Университета Джонса Хопкинса представили первого в мире робота-хирурга, который учится оперировать пациентов, просматривая видеозаписи процедур, проводимых опытными хирургами.

Успешное использование имитационного обучения при тренировке роботов-хирургов позволяет облегчить нагрузку на программистов, которые раньше должны были программировать каждое отдельное движение во время медицинской процедуры. Кроме того, такой подход еще немного приближает эпоху автономной роботизированной хирургии, когда роботы смогут выполнять сложные операции без помощи человека.

𝓲

hub.jhu.edu

Команда использовала имитационное обучение при тренинге робота-хирурга da Vinci Surgical System. В первоначальный блок обучения входило выполнение трех основных задач, необходимых при хирургических процедурах: манипулирование иглой, подъем тканей тела и наложение швов. В каждом случае робот успешно выполнял эти хирургические процедуры, не уступая в эффективности врачам-людям.

Для имитационного обучения использовалась та же архитектура, что лежит в основе ChatGPT. Однако, там, где ChatGPT работает со словами и текстом, эта модель использует разбивку движений робота с помощью математических уравнений. Исследователи снабдили свою модель сотнями видео, записанных с запястных камер роботов da Vinci во время хирургических операций. Эти видео, записанные хирургами по всему миру, используются для послеоперационного анализа, а затем архивируются, что позволило создать крупный архив данных для имитационного обучения.

Исследователи заявили, что модель может быть использована для быстрого обучения робота выполнению любого типа хирургической процедуры. Теперь команда работает над обучением робота-хирурга выполнению не только небольших хирургических задач, но и полноценной операции.^[1]

Анонс робота-хирурга da Vinci 5

В середине марта 2024 года американская компания Intuitive Surgical представила роботизированную хирургическую систему нового поколения — комплекс da Vinci 5 для выполнения минимально инвазивных операций. Утверждается, что это наиболее производительная и интеллектуальная платформа Intuitive Surgical.

Среди ключевых преимуществ da Vinci 5 разработчик называет технологию распознавания тканей, контроль вибрации и тремора, улучшенную трехмерную визуализацию и высокоточную навигацию. Вычислительная производительность увеличилась приблизительно в 10 тыс. раз по сравнению с комплексом предыдущего поколения da Vinci Xi.

𝓲

Mass Device

Другие новые функции включают усовершенствованную эргономику консоли, призванную сделать ее более удобной для хирургов, а также различные улучшения, упрощающие рабочий процесс. Кроме того, комплекс da Vinci 5 занимает меньше места в операционной, благодаря чему можно дополнительно оптимизировать деятельность медицинских бригад. Технология обратной связи измеряет давление, оказываемое на ткани организма во время операции, что помогает повысить эффективность выполнения процедур и снизить травматическое воздействие на пациента.

По заявлениям Intuitive Surgical, платформа da Vinci 5 помогает сократить время проведения малоинвазивных операций, благодаря чему медицинские учреждения могут увеличить пропускную способность пациентов. Новая система совместима с инструментами da Vinci Xi, что упрощает интеграцию в существующие процессы.

Мы считаем, что da Vinci 5 — это прорыв в роботизированной хирургии. В ходе доклинических испытаний хирурги, которые использовали инструменты с обратной связью, оказывали значительно меньшее воздействие на ткани, что может сделать процедуры менее травмирующими по сравнению с da Vinci Xi, — говорит Мириам Кюрет (Myriam Curet), главный медицинский директор Intuitive.[2]

2023: Начало использования для удаления простат

28 апреля 2023 года американская компания Intuitive сообщила о начале использования роботизированной хирургической системы da Vinci SP для выполнения так называемой простой простатэктомии.

Названная процедура назначается пациентам с доброкачественной гиперплазией предстательной железы (ДГПЖ) — это разрастание тканей простаты без тенденции к повреждению соседних структур или метастазированию. Суть операции сводится к тому, что хирург удаляет часть увеличенной простаты, которая блокирует отток мочи. Вместе с тем при радикальной простатэктомии хирург удаляет всю предстательную железу — чаще всего у пациентов, у которых диагностирован рак.

Робот-хирург da Vinci SP (Single Port)

Платформа da Vinci SP (Single Port) предоставляет медикам роботизированную систему, предназначенную для глубокого доступа к тканям тела. Возможность проникновения через один небольшой разрез или через естественное отверстие может обеспечить минимально инвазивное вмешательство при проведении сложных хирургических процедур. Такой подход минимизирует возможные риски, снижает уровень постоперационного дискомфорта для пациентов и ускоряет реабилитацию.

Система da Vinci SP включает в себя три многошарнирных инструмента и 3D-камеру высокого разрешения: они выходят через единую канюлю диаметром 2,5 см. Специальная конструкция позволяет избежать столкновений инструментов в узких хирургических рабочих пространствах. Медики управляют системой через такую же консоль, какая используется в составе da Vinci X и Xi. Реализована возможность достигать глубины проникновения до 24 см. Кроме того, можно проводить триангуляцию инструментов на дистальном конце. Ключевое отличие системы da Vinci SP от предшественников заключается в том, что доступ в тело пациента выполняется через единственный разрез.^[3]

2020: Отзыв систем из-за бракованного ПО

В начале июня 2020 года Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) объявило об отзыве роботизированной хирургической системе da Vinci SP. Отзыв относится ко второй категории опасности.

Первоначально компания Intuitive Surgical инициировала отзыв 17 версий устройства. Согласно базе данных регулятора, компании стало известно, что использование роботизированной системы da Vinci SP может сопровождаться механической вибрацией наконечников инструмента и эндоскопа из-за брака программного обеспечения.

Роботы-хирурги da Vinci отзываются из-за бракованного ПО

Вибрация возникает только в редких, специфических условиях, в том числе, когда пользователь активирует «Режим настройки (Adjust Mode)», когда рукоятка инструмента приближается к своему пределу вертикального положения, и когда пользователь прикладывает устойчивую силу к устройству ручного управления по методу тактильной обратной связи.

1 апреля 2019 года Intuitive Surgical отправил покупателям уведомление, в котором подтвердил, что как можно скорее проведет обновление ПО на местах по предварительной договоренности.

Клиентам настоятельно рекомендуется сообщить всему персоналу, имеющему отношение к поврежденному устройству, что если в «Режиме регулировки» они ощущают вибрацию инструмента и/или наконечников эндоскопа, а кронштейн инструмента приближается к своему вертикальному пределу, они должны прекратить прикладывать постоянное усилие к устройству ручного управления по методу тактильной обратной связи, выйти из «Режима настройки (Adjust Mode)» или нажать кнопку «Экстренная остановка (Emergency Stop)».

Если механическая вибрация сохраняется и после выполнения этих действий, клиентам было рекомендовано прекратить использование системы и обратиться в службу технической поддержки.^[4]

2019: Больницы устраивают махинации с роботами-хирургами da Vinci

В середине апреля 2019 года национальное управление медицинского страхования Тайваня обвинило несколько больниц в мошенничестве – они завышали в отчетах число операций, проведенных с использованием роботизированных хирургических платформ da Vinci производства Intuitive Surgical.

Больницы завышают число операций роботами-хирургами da Vinci, чтобы получить от государства возмещение расходов

Отчет производителя выявил расхождение между данными, предоставляемыми администрацией больниц, и количеством операций, выполняемых на платформе da Vinci. Эти результаты подтвердил анализ, проведенный управлением медстрахования Тайваня.

Согласно отчету, всего в период с начала 2015 года по февраль 2019 года было проведено 13 903 операции. Тайвань поставил под сомнение 7 810 страховых случаев на общую сумму более $11,3 млн. Кроме того, стало известно, что в некоторых больницах пациентам приходилось платить за операцию (от $5 831 до $6 479), а руководство больниц параллельно ходатайствовало о возмещении затрат, покрываемых медицинской страховкой, получая тем самым плату в двойном объеме.

Согласно сообщению газеты Taipei Times, из 19 тайваньских медицинских центров 12 выполняли более 200 операций в год с помощью хирургической платформы da Vinci. Пять из этих центров направляли в страховую организацию фальсифицированные отчеты, завышая количество проведенных операций более чем на 20%. Наиболее подозрительные данные были обнаружены в отчетах больницы Тайбэйского медицинского университета (2144 операции), больнице Китайского медицинского университета, Мемориальной больнице Линь Чан Гун, больнице Шуан Хо Тайбэйского медицинского университета и Национальной университетской больнице Тайваня.

Управление медицинского страхования Тайваня предоставило больницам одну неделю для исправления отчетов, добавив, что учреждениям придется вернуть незаконно полученные деньги.^[5]

2016: Первая в России операция на брюшной аорте с роботом-ассистентом

В ноябре 2016 года в Новосибирском научно-исследовательском институте патологии кровообращения (ННИИПК) имени академика Е. Н. Мешалкина провели первую в Россию операцию на брюшной аорте с использованием робота. Об этом сообщается на сайте учреждения.

Роботизированный хирургический комплекс da Vinci ассистировал в операции лапароскопического аорто-бедренного шунтирования — обхода пораженного отдела аорты с помощью сосудистого протеза. Подробнее здесь.

Примечания