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Papierdetail-Methode für die Automatisierung von stumpfer Dissektion unter Verwendung da Vincis

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In einem Papier, das in der Zeitschrift von medizinischem Robotics Research veröffentlicht wird, haben ein Forscherteam eine Weise entdeckt, stumpfe Dissektion unter Verwendung des chirurgischen Roboters da Vincis zu automatisieren, der vom DA Vinci Research Kit (DVRK) gesteuert wird.

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Stumpfe Dissektion ist die chirurgische Trennung von Gewebeschichten mittels eines stumpfen Instruments. In den meisten chirurgischen Verfahren nimmt stumpfe Dissektion weit mehr Zeit als scharfe Zerlegung auf, die als die Praxis des Schnitts durch Gewebe mit einem scharfen Instrument beschrieben werden kann. Passend zu diesem, könnte jede mögliche Innovation, die den Prozess von der stumpfen Dissektion sicherer oder schneller machen kann einfacher, die Leben beider Chirurgen und Patienten erheblich ebenso verbessern.

Eine gute Weise, stumpfe Dissektion sicherer und schneller zu machen einfacher, ist, es zu automatisieren. Ist hier ein allgemeiner Überblick über, wie die Automatisierung von chirurgischen Verfahren erfolgt ist. Chirurgische Operationen werden zuerst als Reihe Aufgaben beschrieben, die als ein chirurgischer Prozess (SP) bekannt sind. Eine Ontologie oder komplexen Daten/ein Wissensrepräsentationssystem, das auf der genauen Beschreibung von Mitteln in der Chirurgie basiert, wird entwickelt, um das SP auf eine Art darzustellen, die erlaubt, dass es in einer automatisierten Art analysiert wird. Ein chirurgisches Prozessmodell (SPM) wird dann geschaffen, um das SP in ein Muster zu vereinfachen, das mit Unterstützung von einem Ablauforganisationssystem durchgeführt werden kann.

Vor kurzem haben ein Forscherteam, das Dénes Ákos Nagy enthalten, Tamás Dániel Nagy, Renáta Elek, Imre J. Rudas und Tamás Haidegger eine Weise entdeckt, stumpfe Dissektion unter Verwendung des chirurgischen Roboters da Vincis zu automatisieren, der vom DA Vinci Research Kit (DVRK) gesteuert wird. Das Team entschied sich, stumpfe Dissektion, während sie während des Laparoscopic Cholecystectomy (LC) durchgeführt wird, oder das Verfahren zu automatisieren, durch das die Gallenblase durch Arthroskopie entfernt wird. Zuerst lasen sie die chirurgische Literatur auf LC und passten Videos auf, das Verfahren darzustellen. Basiert auf diesen Informationen, wurde ein SPM geschaffen und der Teil des SPM, das stumpfe Dissektion miteinbezog, wurde für weitere Studie vorgewählt. Ein Algorithmus wurde geschrieben, um die Durchführung des Prozesses zu steuern und zu überwachen.

Das algorithim erfordert den Chirurgen, einen Anfang und einen Endpunkt für die Zerlegung auf einem endoskopischen Bild vorzuwählen. Das Feld 3D wird dann wieder aufgebaut und die Zerlegungslinie zwischen den Grenzpunkten identifizierte. Der Algorithmus des maschinellen Sehens wählt einen Punkt auf dieser Linie mit der wenigen Tiefe vor und der chirurgische Roboter führt stumpfe Dissektion an diesem Punkt durch. Wenn die Zerlegung komplett ist, die Programmkontrollen, wenn die Zielanatomie herausgestellt wird. Wenn nicht, reinitiates der Algorithmus die Zerlegungslinie und beginnt den Prozess wieder.

Um die Leistung dieses Algorithmus zu prüfen, schuf das Team einen Gegenstand, welche zwei äußeren Schichten des harten Silikons und aus einer inneren Schicht des weichen, schäumenden, zerteilbaren Silikons besteht die mit dem laparoscopic Werkzeug eingedrungen werden könnte. In allen Musterbeispielen kam die Zerlegung auf die beabsichtigte Zerlegungslinie weiter. Das Team prüfte auch die Empfindlichkeit der Methode, um zu masern und der Rotation. Darüber hinaus prüften sie die Methode auf realistischeren Gegenständen wie Hühnerbrust, Schweineschulter und Entenleber. Es wurde gefunden, dass die Methode sehr empfindlich ist zu masern aber nicht erheblich empfindlich für Rotation und dass die Leistung der Methode auf realistischen Gegenständen in großem Maße von der Beschaffenheit der Gegenstände und der Beleuchtung abhing. Die Methode führte weit besseres auf Eigenschaft-reichen Gegenständen als auf den Eigenschaft-armen durch.

Während weitere Versuche notwendig sind, um die Zuverlässigkeit und die Robustheit dieser Methode unter chirurgischen Bedingungen zu bestätigen, scheint es, dass stumpfe Dissektion durch den chirurgischen Roboter mit nur den Sichtdaten von der endoskopischen Kamerabildstereozufuhr durchgeführt werden kann. Dies heißt, dass zusätzliche Sensoren nicht angefordert werden und dass die Methode in den gegenwärtigen chirurgischen Arbeitsfluß deshalb leicht integriert werden kann. In naher Zukunft konnte alle stumpfe Dissektion durch chirurgische Roboter durchgeführt werden.