Rotatie-osteotomie van het acetabulum met een robotarm

Osteotomia rotazionale acetabolare assistita da robot per migliori risultati sui pazienti

Lo Shanghai Electric Group Corporation Central Research Institute e lo Shanghai Sixth People's Hospital hanno lavorato insieme per creare SpheriObot, il primo sistema robotico al mondo che utilizza un LBR Med per l’osteotomia rotazionale. L'algoritmo, il controllo e l'implementazione possono essere applicati a tutte le osteotomie richieste dai chirurghi ortopedici, come l'osteotomia ortopedica dovuta a deformità o l'osteotomia alta dovuta a cambiamenti degenerativi nel femore e nella tibia.

La displasia congenita dell'anca è una condizione che causa dolore, difficoltà a camminare, grave deformità e persino disabilità in bambini, adolescenti e adulti. I medici si orientano sempre di più verso la chirurgia di conservazione dell'anca piuttosto che verso la sostituzione artificiale dell'articolazione, perché quest'ultima spesso comporta per il paziente diverse revisioni dell'articolazione artificiale per il resto della sua vita. Una procedura clinica comune per la conservazione dell’anca è l’osteotomia peri-acetabolare, inventata dal dott. Reinhold Ganz in Svizzera, che comporta un’osteotomia multilaterale attorno all’acetabolo per separarlo dalla zona pelvica circostante. I sintomi migliorano regolando l’angolo dell’acetabolo per aumentare la copertura della testa femorale.

Vi sono, tuttavia, diversi rischi legati all’utilizzo del metodo del dott. Ganz:

Primo: è possibile che il riallineamento dei frammenti ossei sia difficile, comportando instabilità pelvica; secondo: a causa della vasta esposizione dell’incisione, potrebbero verificarsi ritardi nella guarigione e gravi lussazioni acetabolari e necrosi acetabolari; terzo: la superficie dell’osteotomia è molto vicina ai vasi sanguigni e al nervo sciatico, e un’operazione impropria potrebbe comportare l’amputazione di vasi sanguigni e nervi; ultimo: vi sono numerose complicanze legate a essa, quali mancate guarigioni post-operatorie delle ossa e perdita della correzione della deformità.

Un nuovo approccio assistito da robot all’osteotomia peri-acetabolare

A causa dell’elevata difficoltà dell’intervento e del rischio legato all’osteotomia di Ganz, l’operazione può essere realizzata solo da chirurghi esperti in alcune cliniche ortopediche in Cina. Per risolvere i molti difetti dell’osteotomia periacetabolare (osteotomia di Ganz) nella chirurgia clinica, il team di ricerca e sviluppo dello Shanghai Electric Group Corporation Central Research Institute e dello Shanghai Sixth People's Hospital ha designato un nuovo tipo di robot per osteotomia acetabolare rotazionale (SpheriObot). Il robot SpheriObot è composto da tre parti: "Spheri", "O" e "bot," che rappresentano rispettivamente sfera, osteotomia e robot.

Projectteam voor SpheriObot — Team di progetto per SpheriObot

Questo sistema chirurgico robotico utilizza il robot KUKA LBR Med come componente principale, una speciale sega a pendolo sferica e una tecnologia di posizionamento a navigazione ottica per disconnettere completamente la coppa acetabolare in una forma sferica. L’acetabolo, con la sua superficie cartilaginea, può essere mosso liberamente in una posizione di corrispondenza adeguata con la testa femorale. Si può pensare all’intero processo di osteotomia come a "uno scavo in una palla di gelato". Il processo si svolge lontano da importanti elementi neurovascolari, il che lo rende molto poco invasivo, sicuro e meno suscettibili di sequele, per un recupero più rapido.

Speciale sferische pendelzaag — Speciale sega a pendolo sferica

Lo Shanghai Sixth People's Hospital ha introdotto la tecnologia di ricostruzione immagini CT 3D sulla base dello sviluppo del robot per osteotomia rotazionale per l’acetabolo. Attraverso la tecnologia di ricostruzione delle ossa 3D, lo SpheriObot può trovare il centro dell’osteotomia della sfera acetabolare e il limite di lavoro ideale. La telecamera NDI a elevata precisione di posizionamento è utilizzata come navigazione tecnica del sistema, e il sistema informatico superiore controlla la traiettoria di lavoro del robot. Infine, l’osteotomia sferica sulla fossa acetabolare può essere ottenuta con uno spessore minimo di soli 5 mm.

I sensori LBR Med forniscono al chirurgo il perfetto assistente guidato da robot lungo l’intero processo di osteotomia acetabolare

Il robot LBR Med è dotato di sensori di coppia in ogni asse, il che offre al chirurgo una sensazione di morbidezza quando tira il robot. Inoltre, è perfetto per monitorare le forze tangenziali e normali sulla sega a pendolo durante il processo di osteotomia. Di conseguenza, l’intero processo di osteotomia può essere visualizzato dal chirurgo.
Il sistema robotico SpheriObot utilizza l’elevata precisione di posizionamento e ripetibilità, il sistema di tracciamento NDI e la tecnologia di ricostruzione immagini 3D CT. Questo consente di svolgere l’intervento in maniera molto precisa, con una deviazione massima di 1° nella precisione di rotazione e una precisione di posizionamento inferiore a 1 mm.

Acetabulaire, roterende osteotomierobot — Robot per osteotomia rotazionale acetabolare

Guardando al futuro con l'osteotomia rotazionale acetabolare assistita da robot

Lo Shanghai Sixth People's Hospital ha prodotto il primo prototipo di dispositivo per osteotomia sferica in Cina, affidandosi alle e ricevendo il supporto delle risorse R&D, di produzione e di marketing dello Shanghai Electric Group per migliorare e rifinire il sistema, superare diversi test del settore e infine accedere al mercato.
I ricercatori auspicano che i loro prodotti siano promossi in tutto il mondo a vantaggio di tutta la popolazione e si trasformino in buoni aiutanti dei medici.