Fjernoperation - Remote surgery
Fjernbetjening kirurgi (også kendt som telekirurgi ) er evnen for en læge at udføre kirurgi på en patient, selvom de ikke er fysisk på samme sted. Det er en form for telepresence . Et robotkirurgisk system består generelt af en eller flere arme (kontrolleret af kirurgen), en master controller (konsol) og et sensorisk system, der giver brugeren feedback. Fjernkirurgi kombinerer elementer inden for robotteknologi , banebrydende kommunikationsteknologi såsom højhastighedsdataforbindelser og elementer i ledelsesinformationssystemer . Selvom området robotkirurgi er ret veletableret, kontrolleres de fleste af disse robotter af kirurger på operationsstedet. Fjernoperation er i det væsentlige avanceret telearbejde til kirurger, hvor den fysiske afstand mellem kirurgen og patienten er mindre relevant. Det lover at give specialiserede kirurger ekspertise til at være tilgængelig for patienter verden over, uden at patienterne skal rejse ud over deres lokale hospital.
Kirurgiske systemer
Kirurgiske robotsystemer er blevet udviklet fra det første funktionelle telekirurgiske system-ZEUS-til da Vinci-kirurgiske system , som i øjeblikket er det eneste kommercielt tilgængelige kirurgiske robotsystem. I Israel blev der oprettet et firma af professor Moshe Schoham, fra fakultetet Maskinteknik ved Technion . Disse robotter bruges hovedsageligt til kirurgi på stedet og hjælper kirurgen visuelt med bedre præcision og mindre invasivitet for patienter. Da Vinci -kirurgiske system er også blevet kombineret til at danne et Dual Da Vinci -system, der tillader to kirurger at arbejde sammen om en patient på samme tid. Systemet giver kirurgerne mulighed for at styre forskellige arme, skifte kommando over arme når som helst og kommunikere gennem headsets under operationen.
Omkostninger
Markedsført for $ 975.000, var ZEUS Robot Surgical System billigere end da Vinci Surgical System , som kostede $ 1 million. Omkostningerne ved en operation gennem telekirurgi er ikke præcise, men skal betale for det kirurgiske system, kirurgen og bidrage til at betale for et års ATM-teknologi, der løber mellem $ 100.000-$ 200.000.
Lindbergh -operationen
Den første sande og komplette fjernoperation blev udført den 7. september 2001 over Atlanterhavet, hvor en fransk kirurg (Dr. Jacques Marescaux ) i New York City foretog en cholecystektomi på en 68-årig kvindelig patient 6.230 km væk i Strasbourg , Frankrig . Den fik navnet Operation Lindbergh. Efter Charles Lindberghs banebrydende transatlantiske flyvning fra New York til Paris. France Telecom leverede de overflødige fiberoptiske ATM -linjer for at minimere latenstid og optimere tilslutningsmuligheder, og Computer Motion leverede et modificeret Zeus -robotsystem. Efter klinisk evaluering af den komplette løsning i juli 2001 blev den menneskelige operation fuldført med succes den 9/7/2001.
Succesen og eksponeringen af proceduren fik robotholdet til at bruge den samme teknologi i Canada, denne gang ved hjælp af Bell Canadas offentlige internet mellem Hamilton, Ontario og North Bay, Ontario (en afstand på cirka 400 kilometer). Mens drift Lindbergh brugte den dyreste ATM-fiberoptisk kommunikation for at sikre pålidelighed og succes med den første telekirurgi, brugte procedurerne i Canada standardiseret offentligt internet, som blev leveret med QOS ved hjælp af MPLS QOS-MPLS . Der blev udført en række komplekse laparoskopiske procedurer, hvor ekspertklinikeren i dette tilfælde ville støtte den mindre erfarne kirurg ved at operere sin patient. Dette resulterede i, at patienten modtog den bedst mulige pleje, mens han blev i sin hjemby, den mindre erfarne kirurg fik værdifuld erfaring, og ekspertkirurgen leverede deres ekspertise uden rejser. Robotholdets mål var at gå fra Lindberghs bevis på koncept til en løsning i virkeligheden. Dette blev opnået med over 20 komplekse laparoskopiske operationer mellem Hamilton og North Bay.
Ansøgninger
Siden Operation Lindbergh er fjernoperation blevet udført mange gange mange steder. Til dato har Dr. Anvari, en laparoskopisk kirurg i Hamilton , Canada, foretaget adskillige fjernoperationer på patienter i North Bay , en by 400 kilometer fra Hamilton. Selvom han bruger en VPN over en ikke-dedikeret fiberoptisk forbindelse, der deler båndbredde med almindelige telekommunikationsdata, har Dr. Anvari ikke haft nogen forbindelsesproblemer under sine procedurer.
Hurtig udvikling af teknologi har gjort det muligt for fjernopererede kirkerum at blive højt specialiserede. På Advanced Surgical Technology Center på Mt. Sinai Hospital i Toronto , Canada, reagerer operationsrummet på kirurgens stemmekommandoer for at styre en række udstyr på operationsstedet, herunder belysning i operationsstuen, positionen af operationsbord og selve operationsværktøjerne . Med fortsatte fremskridt inden for kommunikationsteknologier, tilgængeligheden af større båndbredde og mere kraftfulde computere, vil letheden og omkostningseffektiviteten ved implementering af fjernkirurgiske enheder sandsynligvis stige hurtigt.
Muligheden for at kunne projektere en kirurgs viden og fysiske færdigheder over lange afstande har mange attraktioner. Der er betydelig forskning i gang på emnet. De væbnede styrker har en indlysende interesse, da kombinationen af telepresence , teleoperation og telerobotik potentielt kan redde livet for slagoffer ved at give dem hurtig opmærksomhed på mobile operationsstuer .
En anden potentiel fordel ved at lade robotter udføre operationer er nøjagtighed. En undersøgelse foretaget på Guy Hospital i London , England sammenlignet succes nyre operationer i 304 dummy patienter udført traditionelt såvel som eksternt og fandt, at disse udføres ved anvendelse af robotter var mere succes i præcist rettet mod nyresten .
I 2015 blev der udført en anden test på den forsinkelse, der var involveret i robotoperationen. Et hospital i Florida testede med succes forsinkelsestid oprettet af Internettet til en simuleret robotoperation i Ft. Worth, Texas, mere end 1.200 miles væk fra kirurgen, der var ved de virtuelle kontroller. Teamet fandt ud af, at forsinkelsestiden ved robotoperationer var ubetydelig. Roger Smith, CTO ved Florida Hospital Nicholson Center, sagde, at teamet havde konkluderet, at telekirurgi er noget, der er muligt og generelt sikkert for store områder i USA.
Robotisk kirurgi uden hjælp
Efterhånden som ekspertkirurgernes teknikker studeres og opbevares i specielle computersystemer, kan robotter en dag muligvis udføre operationer med få eller ingen menneskelige input. Carlo Pappone, en italiensk kirurg, har udviklet et softwareprogram, der bruger data indsamlet fra flere kirurger og tusinder af operationer til at udføre operationen uden menneskelig indgriben. Dette kan en dag gøre dyre, komplicerede operationer meget mere tilgængelige, selv for patienter i regioner, der traditionelt har manglet ordentlige medicinske faciliteter.
Force-feedback og tidsforsinkelse
Evnen til at udføre sarte manipulationer afhænger i høj grad af feedback. For eksempel er det let at lære, hvor meget pres der kræves for at håndtere et æg. Ved robotkirurgi skal kirurger være i stand til at opfatte mængden af kraft, der udøves uden direkte at berøre de kirurgiske værktøjer. Systemer kendt som force-feedback eller haptisk teknologi er blevet udviklet for at simulere dette. Haptik er videnskaben om berøring. Enhver form for haptisk feedback giver en lydhør kraft i modsætning til håndens berøring. Haptisk teknologi inden for telekirurgi, der laver et virtuelt billede af en patient eller et snit, ville give en kirurg mulighed for at se, hvad de arbejder på, samt føle det. Denne teknologi er designet til at give en kirurg evnen til at føle sener og muskler, som var det faktisk patientens krop. Disse systemer er imidlertid meget følsomme over for tidsforsinkelser som dem, der findes i de netværk, der bruges til fjernoperationer.
Dybdeopfattelse
Det er afgørende at kunne måle dybden af et snit. Menneskers kikkertvisning gør dette let i et tredimensionelt miljø. Dette kan dog være meget vanskeligere, når udsigten vises på en flad computerskærm.
Mulige anvendelser
En mulig brug af fjernoperation er Trauma-Pod-projektet, der blev udtænkt af det amerikanske militær under Defense Advanced Research Agency. Dette system er beregnet til at hjælpe sårede soldater på slagmarken ved at udnytte færdighederne fra fjernt lokaliseret medicinsk personale.
En anden fremtidig mulighed kan være brug af fjernoperation under lange rumundersøgelsesmissioner.
Begrænsninger
Foreløbig er fjernoperation ikke en udbredt teknologi til dels, fordi den ikke har sponsorering af regeringerne. Før det accepteres i en større skala, skal mange spørgsmål løses. For eksempel skal etablerede kliniske protokoller, uddannelse og global kompatibilitet af udstyr udvikles. En anden teknologisk begrænsning er risikoen for interferens med kommunikationen (hacking). Der er også stadig behov for, at en anæstesilæge og en backup -kirurg er til stede, hvis der er en kommunikationsafbrydelse eller en funktionsfejl i robotten. Ikke desto mindre beviste Operation Lindbergh, at teknologien findes i dag for at muliggøre ekspertpleje til fjerntliggende områder af kloden.