Роботизированная хирургия без электроники
За последние годы роботизированные хирургические системы достигли больших успехов, став решающим компонентом для практики самых современных хирургических центров. В частности, применяясь для минимально инвазивных или лапароскопических операций, эти помощники-роботы помогли обеспечить наилучшие результаты и сократить время пребывания пациентов в больнице. Однако теперь, новое устройство, основываясь на этом успехе, нацелено на еще большее упрощение операций для многих пациентов.
«Раньше лапароскопическая хирургия была очень сложной, потому что она была похожа на попытку завязать шнурки палочками для еды»,- говорит Шорья Аутар, доцент механического машиностроения в Мичиганском университете. «Существующим лапароскопическим инструментам не хватает мобильности, и они вставляются в тело пациента через небольшие разрезы. Следовательно, многим хирургам требуются многолетние тренировки, чтобы использовать подобные инструменты для лапароскопии».
Роботизированные хирургические системы изменили это, сделав лапароскопию легче, обеспечив мобильность и интуитивно понятный контроль, но их стоимость часто была чрезмерно высокой. «FlexDex» был создан с целью предложить хирургические возможности подобные передовым системам робототехники, но по гораздо более низкой цене за счет механической направленности и отсутствия электроники.
Поиск вдохновения
«Около десяти лет назад я работал в General Electric в области исследований и разработок в качестве инженера-механика, фокусируясь на высокотехнологичных проблемах, и я сталкивался с роботизированными хирургическими системами»,- объясняет Аутар, соучредитель и технический директор FlexDex Surgical, компании, названной аналогично продукту. «Несмотря на то, что технология была удивительной, она казалась слишком дорогой и сложной для широкого использования. Я был убежден в том, что существует более простая, компактная и менее дорогая конструкция, которая могла бы стать достичь успеха».
Это привело его к первому проекту того, что станет FlexDex- устройству, предлагающему пользовательский интерфейс, который предполагает закрепление запястья хирурга на кардане и удлиненный вал, который проникает в тело пациента. Устройство использует пару зажимов, способных сжимать, хватать и сужаться, чтобы достичь более сложных мест внутри тела. Запатентованная механическая система имеет центр вращения рукоятки инструмента в той же точке, где находится запястье хирурга.
«Перемещение запястья хирурга из стороны в сторону и сверху вниз соответствует перемещению инструментального вала внутри тела пациента»,- говорит Аутар. «Вращению кисти влево- вправо и вверх- вниз сопоставляется соответственное вращение зажимов. Все эти степени свободы инструмента, которые необходимы для манипуляций внутри тела пациента, контролируются аналогичными движениями хирурга за пределами тела. Уникальная конструкция этого инструмента разделяет эти многочисленные степени свободы чисто механическим образом, так, как раньше считалось невозможным без использования компьютерного контроля».
По словам Аутара, устройство, которое уже используется в некоторых медицинских учреждениях, не предназначено для замены роботизированных хирургических систем для любой ситуации. Примеры хирургических процедур, которые, как он говорит, могут быть выполнены с помощью его устройства, включают в себя хирургию грыжи, резекцию толстой кишки и гистерэктомию.
«Мы хотим, чтобы устройство было доступно в любой больнице, в любой операционной комнате по всему миру»,- говорит Аутар. «Существует так много пациентов, которые нуждаются в минимально инвазивных хирургических операциях, но не имеют средств. Мы хотели бы помочь изменить эту ситуацию».