רובוטים כירורגיים לניתוחים בפולשנות מינימאלית

רכיבים קריטיים הנמצאים בשימוש בגרסאות החדשניות ביותר של המערכת הכירורגית     da Vinci™S HD, כוללים מנועים באיכות גבוהה המספקים אופרציה חלקה ללא cogging אפילו במהירויות נמוכות. הדור הבא, החדשני ביותר של ניתוחים מבוצע כיום ע”י שימוש במערכת כירורגית da Vinci™S HD מבית Intuitive Surgical  (סאניווייל, קליפורניה), המאפשרת למנתחים לבצע פרוצדורות בפולשנות המינימאלית ביותר הקיימת נכון להיום.

המערכת משלבת את חזית טכנולוגית בקרת ההינע, בצורה שבה כל תזוזה מספקת את התנועות החלקות, המדויקות, והעדינות המזכירות תנועות של מנתח מיומן – אפילו במהירויות נמוכות ומחושבות.

במהלך השנים האחרונות, עם החידושים הטכנולוגיים בתעשיית בקרת ההינע, חברת

Intuitive Surgicalהמשיכה לשדרג את מערכת ה- da Vinci™S HDשלה ע”י שימוש ברכיבים ובבקרים הטובים ביותר הנמצאים כיום בשוק כדי לייצר את המערכת, אשר מצידה, ממשיכה לבצע פעולות מצילות חיים, כאשר כל מערכת  da Vinci S HD כוללת 39 מנועי Maxon.

המערכת הכירורגית

השימוש במערכת הכירורגית דורש שני פתחים ברוחב 8 מ”מ ופתח אחד ברוחב 12 מ”מ במנותח, עבור החדרת שני מניפולאטורים כירורגיים ומצלמה. לצד החולה נמצאים הרובוט ואסיסטנטים כירורגיים בלבד, בעוד שהמנתח, מפעיל המערכת, נמצא בקונסולת המנתח בה משוכפל המראה והמגע של הניתוח בדיוק רב.

מערכת ה-da Vinci S HD תוכננה כחלק אינטגראלי מחדר הניתוח. עליה לתמוך בצוות  המנתחים כולו. המערכת כוללת שלושה רכיבים נפרדים הכוללים את קונסולת המנתח, עגלה לצד המנותח הנושאת את הכלים וציוד עיבוד תמונה.

קונסולת המנתח הינה העיקרית בינהם בכל הקשור ליכולת ה-da Vinci S HD לבצע פעולות. נסיונות אחרים לביצוע ניתוחים בשימוש בווידאו הוכחו כבעייתיים. האתגר הנפוץ ביותר איתו היה המנתח צריך להתמודד היה היפוך כיוון.
נסה לדמיין לעצמך קושר את שרוכי נעליך עם מקלות אכילה סיניים. כאשר אתה מזיז את המקלות לצד שמאל, הקצה עובר לצד ימין. זוהי התנועה המנוגדת לתנועה האינטואיטיבית בניתוחי לפרוסקופיה מסורתייםבשלב מסויים היה צריך המנתח להתגבר על תנועות אלה בעזרת הניסיון.

באמצעות השימוש במערכת כירורגית da Vinci S HD, המנתח מסוגל לבצע את הניתוח, כשהוא יושב בנוחות בקונסולה, וצופה בויזואליזצית HD בשלושה מימדים של האזור המנותח. כמערכת הרובוטית המנתחת הראשונה בעולם בראיית HD  תלת מימדית, המערכת מספקת רזולוציית צפייה אפקטיבית פי שתיים בהשוואה לדגמים הישנים ומציעה בהירות משופרת,ותמונה חדה ומפורטת יותר של משטח הרקמות והאנטומיה הקריטיים.

מערכת הראיהInSite™, ציוד עיבוד תמונה ואנדוסקופיה בשלושה מימדים, HD וברזולוציה גבוהה, שמאפיינים את המערכת, מספקים תמונות מדוייקות וברורות של האזור המנותח,

ע”י שימוש באלמנטים שמסנכרנים תמונה, מקורות אור בעוצמה רבה וצפופה, ויחידות בקרה למצלמה.

כמו כן, בקונסולה, המנתח מבצע תנועות תוך שימוש ב- masters (המעתיקים את תנועות המנתח). אצבעות המנתח מחזיקות בהגאים של ה-masters  מתחת לתצוגה כאשר פרקי כף היד ממוקמות בפוזיציה הטבעית ביחס לעיניו/ה. אז מתורגמות תנועות המנתח בצורה אלחוטית לתזוזות מדויקות בזמן אמת בתוך המנותח.

המניפולאטורים הרובוטיים נשלטים על ידי המנתח דרך תנועות הידיים, פרקי הידיים והאצבעות שלו כמו בניתוח טיפוסי. לשימוש המערכת מסופק מגוון רחב של כלי EndoWristTM .הכלים מתוכננים כך שמציעים שבע דרגות תנועה המחקות את מיומנות פרקי הידיים האנושיות. לכל כלי תפקיד כירורגי ספציפי כגון הידוק, תפירה וטיפול ברקמות.

העגלה לצד המנותח מאכלסת שתי זרועות רובוטיות וזרוע אנדוסקופית אחת, המשכפלות את תנועות המנתח. המערכת מאפשרת להוסיף זרוע רובוטית שלישית, שתשמש את המנתחים ככלי אנדוסקופי נוסף, ותשפר את היכולות הכירורגיות. הזרועות הלפרוסקופיות סובבות על ציר הפעלה, ומבטלת את הצורך להשתמש בגוף המנותח כבסיס להנפה. הדבר ממזער את הנזק לרקמות ולעצבים. הצוות הכירורגי מתקין את הכלים המתאימים, מכין את הפתחה במנותח ומפקח על הזרועות הלפרוסקופיות ועל הכלים הנמצאים בשימוש.

בחירת המנועים

בקרת הינע מדויקת ביותר חיונית לתפעול כלי ניתוח רובוטים דרך פתחים קטנים (8-10 מ”מ), לפעולה ניתוחית בגוף אנושי. בלב כל מפעיל כזה נמצאים מנועי סרוו DC שתוכננו ויוצרו ע”י maxon.

לדברי מייק פרינדיוויל, מנהל הנדסת ייצור ב- Intuitive Surgical, “למרות שקיימות בשוק אלטרנטיבות רבות, מנועי maxon עמדו בצורה עיקבית בדרישות שלנו לביצועים ואיכות, והיו שותף איתן בהצלחה של המוצר שלנו”.

מנועי maxon מספקים את הכניסות והיציאות למערכת    da Vinci S HD. באמצעות סדרה של בקרות בחוג סגור, המנועים והאנקודרים מקבלים את קלט מהמנתח, ומתורגמות בזמן אמת דרך אלקטרוניקה הנמצאת בקונסולת המנתח, כדי לספק אותות יציאה למנועים שבתוך המפעילים. בתמורה, המניפולאטורים מפעילים כוחות חזרה דרך אלקטרוניקת הקונסולה לידי המנתח.

מהנדסי Intuitive תכננו למעלה מ-30 מנועי maxon, כולל מנועי RE 25, חלקם עם אנקודר למשוב וחלקם ללא; מנועי RE 13 mm המצוידים בתמסורות פלנטאריות GP 13 ואנקודרים מגנטיים 13 mm; וסדרת מנועי RE 35 עם אנקודרים של יצרן שלישי.

מנועי maxon מתוכננים עם מגנטי נאודיניום בסטטורים שלהם, ומשולבים עם רוטור חסר-ליבה שמבטל את ה – cogging מגנטי. בעיקר במהירויות נמוכות הדבר מהווה יתרון משמעותי בהשוואה למנועים בטכנולוגיה הקונבנציונלית. המנועים מציעים גם צפיפות הספק טובה ותנועה סיבובית חלקה, שניהם חשובים באפליקציית Intuitive.

המנועים בהם משתמשים בעגלת המנתח נקראים masters כדי להבדיל את תפקידם הכפול. הצד הנשלט,או המנועים המפעילים, נדרשת מהם אותה רמה של דיוק,אולם עליהם להיות בעלי יכולת לנוע לאחור כאשר עוזר המנתח מעביר את קצות המפעילים למיקומם. המנועים בעלי  היסטרזיס נמוך גם בקצות המכשיר.

לסיכום

מערכת da Vinci S HD הינה הטכנולוגיה המסחרית היחידה המסוגלת לספק למנתח שליטה אינטואיטיבית, טווח תנועה, יכולת טיפול עדין ברקמות, וויזואליזציה שמאופיינת בשלושה מימדים של ניתוח פתוח, ובמקביל מאפשרת למנתח לעבוד דרך שלושה פתחים בפולשנות מינימאלית. זמינות המנועים והרכיבים האחרים, אשר מתוכננים ומיוצרים תוך שימוש בטכנולוגיות החדישות ביותר, מאפשרים למערכות מסוג זה לחדור לשוק.

המערכת הכירורגית da Vinci S HD מבוססת על טכנולוגית ניתוח רובוטית בסיסית שפותחה על ידי SRI (Stanford Research Institute). Intuitive Surgical יצרו קשרים עם IBM, MIT וחברת  Heartport כדי לפתח את מערכת da Vinci S HD. ה- FDA אישר את השימוש במערכת בניתוחים באיזור הבטן  כגון ניתוחים בכיס המרה, במעי הגס, בניתוחי חזה שאינם ניתוחי לב ובניתוחי ערמונית. באירופה כבר משתמשים במערכת זו לביצוע ניתוחי מעקפי לב.

לפי  דיברי מייק פרינדוויל מנהל הנדסת ייצור מ- Intuitive Surgical “בכל יום נתון אנו מסתמכים על 10,000+ מנועי maxon בבתי חולים בכל העולם. מנועי maxon מציגים רקורד מוכח של אמינות, חיכוך נמוך וחיים ארוכים. כל מערכת da Vinci S HD נבדקת למאפייני ביצוע קריטיים כולל חיכוך, בקלש, פרופילי התאמה לאפליקציה  ומגוון רחב של בקרה בעזרת חיישני משוב.”

תגובות סגורות