Rotatie-osteotomie van het acetabulum met een robotarm

การผ่าตัดหมุนกระดูกเบ้าข้อสะโพกโดยใช้หุ่นยนต์ช่วยเพื่อผลลัพธ์ที่ดีขึ้นของผู้ป่วย

สถาบันวิจัยกลาง Shanghai Electric Group Corporation และโรงพยาบาล Shanghai Sixth People ได้ร่วมมือกันสร้าง SpheriObot ซึ่งเป็นระบบหุ่นยนต์ระบบแรกของโลกที่ใช้ LBR Med สำหรับการผ่าตัดหมุนกระดูก ทฤษฎีและอัลกอริธึม การควบคุม และการนำไปใช้สามารถนำไปใช้กับศัลยกรรมตัดต่อกระดูกที่ศัลยแพทย์กระดูกต้องการ เช่น การผ่าตัดกระดูกเนื่องจากความผิดปกติหรือการผ่าตัดจัดแนวกระดูกให้ตรงเนื่องจากการเสื่อมของกระดูกต้นขาและกระดูกแข้ง

ข้อสะโพกผิดปกติแต่กำเนิดเป็นภาวะที่ทำให้เกิดอาการปวด เดินลำบาก ความผิดปกติอย่างรุนแรง หรือแม้กระทั่งความพิการในเด็ก วัยรุ่น และผู้ใหญ่ แพทย์มีแนวโน้มที่จะผ่าตัดรักษาสะโพกมากกว่าการเปลี่ยนข้อเทียมมากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากผู้ป่วยจะต้องรับการแก้ไขข้อเทียมหลายครั้งไปตลอดชีวิต ขั้นตอนทางคลินิกทั่วไปสำหรับการรักษาสะโพกคือ การผ่าตัดแก้ไขมุมของเบ้าข้อสะโพก ซึ่งคิดค้นโดย Dr. Reinhold Ganz ในประเทศสวิตเซอร์แลนด์ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการผ่าตัดกระดูกหลายส่วนรอบๆ เบ้าข้อสะโพกเพื่อแยกออกจากกระดูกเชิงกรานโดยรอบ อาการจะดีขึ้นโดยการปรับมุมเบ้าข้อสะโพกเพื่อเพิ่มการครอบคลุมหัวกระดูกต้นขา

อย่างไรก็ตาม มีความเสี่ยงที่มาพร้อมกับวิธีรักษาของ Dr. Ganz เช่นกัน นั่นคือ:

อย่างแรก: ชิ้นส่วนกระดูกไม่สามารถจัดตำแหน่งได้ง่ายและอาจส่งผลให้เกิดความไม่เสถียรของกระดูกเชิงกราน อย่างที่สอง: เนื่องจากการมีรอยผ่าจำนวนมาก จึงอาจนำไปสู่ การฟื้นตัวที่ล่าช้า และยังทำให้เกิดข้อเคลื่อนที่เบ้าข้อสะโพกอย่างรุนแรงและการตายของเบ้าข้อสะโพก อย่างที่สาม: พื้นผิวเบ้าข้อสะโพกอยู่ใกล้กับเส้นเลือดและเส้นประสาทบริเวณสะโพก และการผ่าตัดที่ผิดพลาดอาจนำไปสู่การตัดเส้นเลือดและเส้นประสาทเหล่านี้ อย่างสุดท้าย: มีภาวะแทรกซ้อนหลายอย่างที่เกี่ยวข้อง เช่น กระดูกหลังผ่าตัดไม่ฟื้นฟู และสูญเสียการแก้ไขแนวกระดูก

หุ่นยนต์ช่วยผ่าตัดแก้ไขมุมของเบ้าข้อสะโพกรูปแบบใหม่

เนื่องจากความยากระดับสูงในการผ่าตัดและความเสี่ยงต่อการผ่าตัดกระดูกแบบ Dr. Ganz การผ่าตัดวิธีนี้จึงทำได้โดยศัลยแพทย์ที่มีประสบการณ์ในโรงพยาบาลศัลยกรรมกระดูกบางแห่งในประเทศจีนเท่านั้น เพื่อแก้ไขจุดอ่อนหลายประการของการผ่าตัดแก้ไขมุมของเบ้าข้อสะโพก (การผ่าตัดแบบ Dr.Ganz) ในการผ่าตัดทางคลินิก ทีมวิจัยและพัฒนาของสถาบันวิจัยกลาง Shanghai Electric Group Corporation และโรงพยาบาล Shanghai Sixth People จึงได้ออกแบบหุ่นยนต์ผ่าตัดหมุนกระดูกแบบใหม่ (SpheriObot) ขึ้น หุ่นยนต์ SpheriObot ประกอบด้วยสามส่วน: “Spheri”, “O” และ “bot,” หมายถึงทรงกลม การผ่าตัดกระดูก และหุ่นยนต์ ตามลำดับ

Projectteam voor SpheriObot — ทีมโครงการสำหรับ SpheriObot

ระบบหุ่นยนต์ผ่าตัดนี้ใช้หุ่นยนต์ KUKA LBR Med เป็นส่วนประกอบหลัก เลื่อยลูกตุ้มทรงกลมพิเศษ และเทคโนโลยีการกำหนดตำแหน่งการนำทางด้วยแสงเพื่อปลดเบ้าข้อสะโพกเทียมในรูปทรงกลมออกอย่างสมบูรณ์ สามารถเคลื่อนย้ายเบ้าข้อสะโพกพร้อมกับพื้นผิวกระดูกอ่อนได้อย่างอิสระไปยังตำแหน่งที่เหมาะสมกับหัวกระดูกต้นขา สามารถมองกระบวนการผ่าตัดทั้งหมดได้ว่าเป็น “การตักลูกไอศกรีม” กระบวนการนี้เกิดขึ้นห่างไกลจากองค์ประกอบของระบบประสาทที่สำคัญ ทำให้มีการแพร่กระจายของเชื้อโรคน้อยที่สุด ปลอดภัย และไม่ไวต่อผลที่ตามมาเพื่อการฟื้นตัวที่รวดเร็วขึ้น

Speciale sferische pendelzaag — เลื่อยลูกตุ้มทรงกลมพิเศษ

โรงพยาบาล Shanghai Sixth People นำเสนอเทคโนโลยีการสร้างภาพแบบ 3D CT โดยอาศัยการพัฒนาหุ่นยนต์ผ่าตัดหมุนกระดูกสำหรับเบ้าข้อสะโพก ด้วยเทคโนโลยีการสร้างภาพกระดูกแบบ 3 มิติ ทำให้หุ่นยนต์ SpheriObot สามารถค้นหาศูนย์กลางการผ่าตัดกระดูกของเบ้าข้อสะโพกทรงกลมและขอบเขตการทำงานที่เหมาะสมที่สุดได้ กล้อง NDI ที่มีความแม่นยำในการระบุตำแหน่งสูงจะถูกใช้เป็นการนำทางทางด้านเทคนิคของระบบ และระบบคอมพิวเตอร์ส่วนบนจะควบคุมวิถีการทำงานของหุ่นยนต์ ส่งผลให้สามารถทำการผ่าตัดกระดูกทรงกลมบนแอ่งเบ้าข้อสะโพกได้โดยมีความหนาต่ำสุดเพียง 5 มม.

เซ็นเซอร์ LBR Med ช่วยให้ศัลยแพทย์เป็นผู้ช่วยนำทางหุ่นยนต์ที่สมบูรณ์แบบตลอดกระบวนการผ่าตัดแก้ไขมุมของเบ้าข้อสะโพก

LBR Medติดตั้งเซ็นเซอร์แรงบิดในแต่ละแกนทำให้ศัลยแพทย์รู้สึกราบรื่นเมื่อดึงหุ่นยนต์ นอกจากนี้ยังเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตรวจสอบแรงสัมผัสและแรงปกติของเลื่อยลูกตุ้มในระหว่างกระบวนการผ่าตัดกระดูก ดังนั้นศัลยแพทย์จึงสามารถมองเห็นขั้นตอนทั้งหมดของการผ่าตัดกระดูก
ระบบหุ่นยนต์ SpheriObot ใช้ความแม่นยำในการทำซ้ำและการกำหนดตำแหน่งที่แม่นยำ ระบบติดตาม NDI และเทคโนโลยีการสร้างผลกระทบแบบ 3D CT ทั้งหมดนี้ช่วยให้สามารถดำเนินการควบคุมหุ่นยนต์ในการผ่าตัดได้อย่างแม่นยำโดยมีความเบี่ยงเบนสูงสุดของความแม่นยำในการหมุน 1° และความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งน้อยกว่า 1 มม.

Acetabulaire, roterende osteotomierobot — หุ่นยนต์ผ่าตัดหมุนเบ้าข้อสะโพก

มุ่งสู่อนาคตด้วยหุ่นยนต์ช่วยผ่าตัดหมุนเบ้าข้อสะโพก

โรงพยาบาล Shanghai Sixth People’s Hospital ได้ผลิตต้นแบบอุปกรณ์ผ่าตัดกระดูกทรงกลมเป็นครั้งแรกในประเทศจีน พวกเขาได้รับการสนับสนุนจากฝ่ายวิจัยและพัฒนา ทรัพยากรการผลิตและการตลาดของ Shanghai Electric Group ในการปรับปรุงและปรับแต่งระบบผ่านการทดสอบต่างๆ ในอุตสาหกรรมและเข้าสู่ตลาดในที่สุด
พวกเขาหวังว่าผลิตภัณฑ์ของพวกเขาจะได้รับการส่งเสริมทั่วโลก เพื่อประโยชน์ของคนทั่วโลกและเป็นผู้ช่วยที่ดีสำหรับแพทย์