“Robin” aims to take robotic knee surgery to a new level

The Italian-based medical technology company Orthokey developed its robotic system “Robin” in order to support orthopedic surgeons in the operating room. Based on the LBR Med from KUKA, the system enables precise robotic-assisted surgery for total knee arthroplasty due to its navigation system.

Mai multă precizie în chirurgia genunchiului datorită lui „ROBIN”

Succesul unei operații depinde adesea de experiența și priceperea chirurgului - cu cât procedura este mai complexă, cu atât chirurgul este mai important. Atunci când operează manual, chirurgii utilizează instrumente mecanice, ceea ce necesită mult timp și poate genera erori. Cu „ROBIN”, Orthokey deschide drumul către chirurgia ortopedică avansată asistată de calculator. ROBIN este un sistem robotizat intraoperator, care îl asistă pe chirurg la planificarea și poziționarea implanturilor ortopedice și la efectuarea de rezecții osoase precise. Pentru a face acest lucru, utilizează profilul individual al pacientului, precum și caracteristici cinematice și anatomice specifice. „Poziționăm mai multe dispozitive de urmărire pe pacient, care pot fi văzute de o cameră, având o precizie de mai puțin de 1 milimetru. Acest lucru îi permite chirurgului să planifice poziționarea corectă a implantului pentru fiecare pacient în parte înainte de a efectua o rezecție”, spune Simone Bignozzi, Manager de produs la Orthokey, explicând principiul din spatele sistemului „ROBIN”.

Funcționalitatea și experiența sunt decisive

Dr. Domenico Alesi, chirurg ortoped la Istituto Ortopedico Rizzoli de la Bologna, laudă în special ușurința de utilizare a sistemului: „ROBIN” este intuitiv și atractiv din punct de vedere vizual. Toate interfețele simplifică procesele complexe pentru utilizatori și le fac munca mai ușoară.” „ROBIN” se bazează, de asemenea, pe o abordare modulară, care ia în considerare diferiți producători de implanturi și concepte spitalicești. Nu în ultimul rând, Orthokey se bazează pe componente de înaltă calitate pentru soluția sa din sala de operație, inclusiv pe LBR Med, robotul ușor și sensibil de la KUKA.

Inginerii de la Orthokey au comparat diferiți roboți, luând în considerare și dezvoltarea propriului robot. Dar apoi a intrat în scenă LBR Med de la KUKA, care i-a convins din trei motive, după cum spune Maria Pasquini, CTO al proiectului „ROBIN” la Orthokey: „În primul rând, brațul robotizat este deja certificat pentru integrarea ușoară și rapidă în dispozitive medicale, ceea ce a facilitat certificarea sistemului integral și a permis ca acesta să fie pregătit pentru introducerea pe piață mai repede. Al doilea factor este reprezentat de cele șapte grade de libertate și senzorii din fiecare articulație, care pot spori precizia și dexteritatea robotului în sala de operație. Și, în al treilea rând, LBR Med este o soluție consolidată și stabilită, cu un software fiabil, astfel încât am putut lucra rapid și eficient încă de la început.”

Dezvoltare comună

Încă de la început, ideea a fost să se construiască un sistem care să fie mai simplu și mai mic decât soluțiile comparabile. Orthokey a dezvoltat primul prototip în colaborare cu Universitatea Verona. „Modelul pentru validarea conceptului a fost gata după opt luni, iar nouă luni mai târziu a fost finalizată dezvoltarea hardware și software. Prima versiune era gata, iar documentația a fost trimisă organismului notificat pentru certificarea produsului”, spune Bignozzi, descriind drumul anevoios al lui „ROBIN” către sala de operații.

Mai întâi, instrumentele sunt atașate la sistemul robotizat.

Pe parcursul întregului proces, echipa a lucrat îndeaproape cu echipa de cercetare și dezvoltare de la KUKA, a cărei experiență a jucat un rol deosebit de important. „Era clar că firma KUKA este o companie de robotică consacrată în domeniul aplicațiilor medicale și se poate baza pe cunoștințele dobândite din numeroase proiecte. Angajamentul ferm al fiecărui membru al echipei a contribuit la succesul sistemului «ROBIN»”, subliniază Pasquini.

Colaborare om-robot de înaltă precizie

Deci, cum se desfășoară o intervenție chirurgicală cu „ROBIN”? Înainte de începerea procedurii, personalul din sala de operație pregătește meticulos câmpul operator pentru a asigura o interacțiune armonioasă între oameni și sistemul robotizat. Poziționarea corectă a sistemului robotizat este crucială, permițând integrarea perfectă cu echipa chirurgicală și manevrabilitatea eficientă în sala de operație. Poziționarea precisă a dispozitivelor și calibrarea atentă a sistemului robotizat sunt cruciale pentru un flux de lucru armonios pe parcursul procedurii.

„Robin” este intuitiv și atrăgător din punct de vedere vizual.

În timpul operației, chirurgul utilizează marcatori cu infraroșu pentru a cartografia anatomia pacientului pe sistemul robotizat. Acești marcatori fac pacientul „vizibil” pentru aparat. Sistemul poate urmări apoi anatomia și poziția pacientului în timp real, asigurând alinierea și ghidarea exactă în timpul procesului chirurgical.

Odată ce anatomia pacientului este înregistrată și vizualizată pe ecran, chirurgul poate să planifice cu precizie strategia pentru rezecțiile osoase. Vizualizarea detaliată a caracteristicilor pacientului îi permite chirurgului să dezvolte o abordare adecvată pentru procedură. Odată ce planul a fost finalizat, intră în scenă brațul robotizat. „În primul rând, funcționează în modul automat și se apropie cu precizie de pacient. Odată ce a ajuns în zona dorită, procedura trece într-o fază de colaborare. În acest mod, chirurgul poate ajusta manual ghidajul de tăiere ținut de „ROBIN” la planul țintă, brațul robotizat menținând o acuratețe excepțională și asigurându-se că ghidajul de tăiere rămâne poziționat cu precizie pe tot parcursul procesului. Această abordare colaborativă este repetată la fiecare etapă a rezecției osoase pentru a asigura o precizie constantă”, spune Dr. Alesi, descriind colaborarea dintre medic și robotul medical.

Odată ce toate rezecțiile osoase necesare au fost finalizate, chirurgul poziționează implantul ortopedic pe pacient. În timpul acestei faze finale, el monitorizează îndeaproape cinematica piciorului și rezultatul general pe ecranul sistemului robotizat. „Monitorizarea deplină asigură faptul că implantul este plasat cu precizie și că se obține rezultatul chirurgical dorit. După ce chirurgul a confirmat succesul procedurii, operația este finalizată, iar pacientul este transferat pentru îngrijire postoperatorie”, spune Dr. Alesi.

Partener în sala de operație

„ROBIN” este pregătit să intre pe piață. Certificarea în conformitate cu Regulamentul privind aparatele medicale (MDR) este în curs de desfășurare, după care Orthokey intenționează să solicite aprobări suplimentare în diferite țări - anul viitor, de exemplu, de la Food and Drug Administration (FDA) din SUA. „Pentru aceasta și pentru a ne îmbunătăți continuu sistemul, colaborăm cu mai multe centre de referință din întreaga lume. Feedback-ul a fost constant pozitiv. Utilizatorii apreciază dimensiunile și greutatea lui „ROBIN”, precum și simplitatea fluxului de lucru chirurgical”, spune Simone Bignozzi.

Este important pentru dezvoltatori ca robotul medical să nu fie văzut drept competitor al chirurgului, ci drept asistent în sala de operație. Acesta poate reprezenta un mare avantaj în special pentru chirurgii tineri, care ar învăța mult mai repede decât în chirurgia convențională. „ROBIN” nu va limita oportunitățile de muncă, ci va dezvolta competențele celor implicați. Personalul din sala de operație, inclusiv chirurgii, vor învăța cum să interacționeze în perfectă armonie cu aparatul suplimentar. Chirurgul va beneficia de o chirurgie centrată pe pacient, iar anomaliile pot fi reduse, în special pentru chirurgii cu un număr redus de operații. Va exista un impact asupra configurației sălii de operație, dar acest impact va fi minim. O mai bună instruire a rezidenților și a colegilor chirurgi, o mai bună înțelegere a procedurilor de chirurgie a genunchiului, colectarea de date mai fiabile și promovarea dezvoltării în continuare a practicii chirurgicale pot fi beneficii suplimentare ale sistemului", subliniază Maria Pasquini.

Sistemul robotizat îi permite chirurgului să planifice poziționarea corectă a implantului pentru fiecare pacient în parte înainte de a efectua o rezecție.

Chirurgia robotică a genunchiului este dusă la un nou nivel

Dr. Domenico Alesi este sigur că „ROBIN” va duce procedurile chirurgicale la un nou nivel. „Soluția urmărește să îmbunătățească precizia procedurii pe termen scurt, să reducă numărul de manevre chirurgicale, să reducă variabilitatea între chirurgi și să conducă la rezultate reproductibile și mai precise. Toate acestea s-ar putea reflecta într-un rezultat chirurgical mai bun. Pe termen mediu, acest lucru ne va permite să dezvoltăm în continuare procedurile chirurgicale și să identificăm cei mai importanți factori de influență", spune chirurgul.

„ROBIN” este pregătit să intre pe piață.

Acuratețea sistemului este uimitoare și este potrivită nu numai pentru chirurgii foarte specializați, ci și pentru medicii cu alte specializări.

Dr. Domenico Alesi, chirurg ortoped la Istituto Ortopedico Rizzoli de la Bologna

Este important pentru dezvoltatori ca robotul medical să nu fie văzut drept competitor al chirurgului, ci drept asistent în sala de operație.

Frédéric Piasek, Business Development Manager Medical la KUKA, așteaptă cu nerăbdare evoluția proiectului: „Avem un parteneriat extrem de bun și deschis cu Orthokey. Datorită dialogului constant cu privire la provocările tehnice, am reușit să progresăm treptat în ceea ce privește soluția noastră. De asemenea, discutăm periodic cu privire la potențialele evoluții. Sunt curios să văd ce ne rezervă viitorul colaborării noastre cu Orthokey.”