для чего нужен да винчи
Операция роботом да Винчи – принцип, процесс, виды, преимущества, риски
Оглавление
Важным этапом развития современной малоинвазивной хирургии стало использование робот‑ассистированной системы Сегодня она применяется в самых разных медицинских направлениях: урологии, гинекологии, онкологии и др. Операции роботом проводятся с минимальным травмированием здоровых тканей и сокращенной кровопотерей. Благодаря этому снижаются различные риски и сокращается длительность периода реабилитации, достигается потрясающая точность всех манипуляций.
Как устроен робот?
Специальная система имеет сложную многоступенчатую конструкцию и состоит из трех основных блоков.
Она представляет собой рабочее место врача. Хирургическое поле, благодаря специальным аппаратам и приборам, он может видеть в трехмерном измерении. Управление необходимыми инструментами обеспечивается двумя манипуляторами. Рабочее место хирурга в системе является очень удобным, что позволяет проводить даже длительные операции.
Данная часть системы включает в состав 3 рабочих манипулятора. Они оснащены необходимыми для проведения различных действий инструментами. Один манипулятор имеет камеру, которая передает хирургу изображение рабочего поля. Инструменты обладают небольшим диаметром (5‑8 мм), что позволяет им проникать во внутренние полости через крошечные проколы.
Данный элемент системы представляет собой монитор с сенсорным экраном. На нем отображается операционное поле. Монитор необходим для бригады врачей и среднего медицинского персонала, присутствующего во время вмешательства.
Операция как проводится?
Вмешательства проводятся поэтапно.
Какие операции можно выполнять роботом
Сфера применения инновационной методики постоянно расширяется.
К основным направлениям в медицине, где используются современные установки, относят:
Существуют и другие операции, которые сегодня проводятся с помощью аппарата Подойдет ли современная технология конкретному пациенту, решает исключительно врач. Предварительно он проводит не только тщательный осмотр и консультацию, но и комплексное обследование.
Преимущества для хирурга
Использование робота позволяет врачу:
Немаловажно и то, что робот может применяться для вмешательств в тех случаях, когда пациент страдает от выраженного ожирения. Хирург получает необходимую визуализацию всех нужных областей и не допускает ошибок.
Преимущества для пациента
К основным преимуществам операций аппаратом для пациентов относят:
Для чего нужен да винчи
Войти
Авторизуясь в LiveJournal с помощью стороннего сервиса вы принимаете условия Пользовательского соглашения LiveJournal
Измеритель уклона (inclinometro, slope meter). В нижнем левом углу рисунка изображён прибор, способный определять угол наклона летательного аппарата по отношению к горизонту. Отвес с маленьким шаром на конце висел внутри куполообразного сосуда, защищающего конструкцию от порывов ветра. Пилот смотрел на угол наклона линии отвеса, чтобы определить, летит аппарат горизонтально или с наклоном. Схожие приборы с грузом отвеса широко используются сегодня для измерения степени наклона откоса. Верхний рисунок изображает грузы и шкалы, а также эксперименты по измерению усиления винтовой передачи.
Подъёмное устройство на телеге (gru su carrello ad elevatore a vite, crane on cart). Леонардо спроектировал множество подъёмных кранов. На рисунке изображён высокий кран, установленный на тележку, который мог передвигаться вдоль направляющего каната, протянутого над ним. Такое устройство могло применяться при строительстве куполов многих известных соборов Флоренции. Из документов известно, что с самых ранних своих лет Леонардо воображал и проектировал конструкции, способные поднимать тяжёлые грузы. Среди работ да Винчи даже встречается проект по поднятию Баптистерия Св.Иоанна для строительства под ним фундамента, на который затем можно будет снова опустить церковное сооружение.
Телега с ручным приводом (carro a manovella, crank operated cart). Верхний рисунок показывает способ передачи движения на ось телеги. Рукоять поворачивает зубчатое колесо, которое приводит в движение проекторный механизм, соединённый с осью телеги, которая начинала вращать колёса. При повороте телеги движение передавалось только одному колесу, таким образом, второе колесо могло вращаться с другой скоростью. Работа дифференциала в конструкции привода современного автомобиля основана на этом же принципе.
Одометр (odometro, odometer). Это устройство для точного измерения расстояния. Одометр Леонардо представлял собой тачку с зубчатыми колёсами. Каждый раз после того как колесо тачки совершало полный оборот, маленькое вертикальное колесо перемещалось на один зубец. В свою очередь горизонтальное колесо также поворачивалось на один зубец и выбрасывало через маленькое отверстие камень или деревянный шарик в специальный ящик. Сбор и подсчёт этих камней давал возможность установить количество оборотов колеса на земле и тем самым измерить расстояние.Устройство Леонардо являлось доработанным вариантом инструмента, спроектированного римским архитектором и инженером Витрувием.
Подъёмный кран с кольцевой платформой (gru a piattaforma anulare, annular platform crane). В период с 1420 по 1436 год архитектор Филиппо Брунелески проектирует кирпичный купол собора Санта-Мария-дель-Фиоре во Флоренции. Осуществление этого проекта поставило перед архитектором ряд чрезвычайно сложных технических задач, так как купол должнен был быть построен без единой деревянной опоры и поддержки. Спустя десятилетия, изучая работы Брунелески, Леонардо создаст рисунки нескольких его аппаратов с целью их усовершенствования. В этом подъёмном кране груз мог перемещаться как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении при помощи системы винтов и противовесов.
Подъёмный кран с боковой лебёдкой (gru ad argano laterale, lateral winch crane). В период жизни во Флоренции Леонардо изучал различные виды подъёмных приспособлений. Он пытался довести до ума уже существующие в то время подъёмники, в особенности те, что были спроектированы архитектором Филиппо Брунелески в период его работы над куполом Санта-Мария-дель-Фиоре. Вращающийся кран с лебёдкой был предназначен для поднятия лёгких строительных материалов. Груз поднимался посредством рукояти и лебёдки и далее с помощью горизонтального ходового винта и системы блоков мог быть передвинут в ту сторону, куда его необходимо было подать. Подобный механизм позволял управляющему краном осуществлять подъём груза из различных положений.
Устройство для поднятия столбов (macchina rizzantenne, pole erecting machine). Эта модель представляет собой простое устройство для поднятия столбов и колонн. Леонардо позаимствовал эту идею у итальянского инженера Франческо Мартини. Колонна устанавливалась на двухколёсной платформе и тянулась вперёд при помощи горизонтального и наклонного каната. Горизонтальный канат наматывался через лебёдку на рукоятку, что требовало меньшего усилия, так как при подъёме колонны сила трения оставалась постоянной. При использовании наклонного или косового каната нагрузка значительно увеличивалась, и в конечном итоге весь вес колонны приходился на канат.
Идеальный город (città ideale, the ideal city). В 1484 году старые, узкие, грязные и многолюдные улочки способствовали быстрому распространению чумы во многих итальянских городых. После эпидемии архитекторы задумались над совершенствованием городской среды. Идея Леонардо состояла в создании многоуровневого города с домами, соединёнными улицами, проходящими над водой. Широкие улицы в таком городе были задуманы перпендикулярно друг другу, здания имели несколько функциональных уровней, а каналы обеспечивали связь города с морем. Некоторые из спроектированных Леонардо зданий с арочными колоннадами повторяют традиционные формы классической архитектуры.
Устройство для нарезки винтов (macchina per filettare le viti, screw threading machine). Винт играл важную роль во многих изобретениях Леонардо в области механики и использовался в механизме многих его аппаратов. Во времена Леонардо на смену деревянным винтам стали приходить металлические. На рисунке представлен проект устройства для нарезки винтов. Прут, изображённый на рисунке в центре устройства, предназначался для изготовления винта. При повороте рукояти двусторонние винты двигали устройство с винторезом, одновременно вращая центральный прут. В нижней части конструкции располагались приводы разных размеров, которые могли менять шаг винта.
Самоходная телега (carro ad autotrazione, self-propelled car). Этот рисунок один из самых известных технических чертежей Леонардо. Изображённый аппарат считается прототипом современного автомобиля. Судя по всему, Леонардо планировал использовать эту машину в качестве реквизита в своих многочисленных театральных постановках при королевском дворе Милана. Самоходная телега могла ехать по прямой и поворачивать. Она двигалась с помощью арбалетного механизма, который через пружины передавал энергию приводам, соединённым с рулём. Задние колёса имели дифференцированные приводы и могли вращаться независимо друг от друга. На сцене телега могла передвигаться самостоятельно.
Вращающийся шариподшипник (cuscinetto a sfere e a rulli, rolling ball bearings). В этом устройстве три шара двигались свободно, независимо друг от друга и располагались в специальном основании в форме полусферы. Шары передавали силу трения, создаваемую посредством давления на них вертикального столба. Леонардо заметил, что необходимы три сферы, а не четыре. Четыре сферы двигались бы неравномерно и производили бы большее сопротивление, что сделало бы устройство менее эффективным. Как и многие другие изобретения Леонардо, это устройство не вспоминали на протяжении нескольких веков. и лишь в 1791 году в Уэльсе этой идеей воспользовались при изготовлении карет.
Прокатный стан (calandra o laminatoio, rolling mill). Данная машина предназначалась для производства листов металла. Леонардо предполагал её применение для изготовления узких листов жести. Рукоять поворачивала верхний цилиндр, после чего начинали вращаться другие два цилиндра. Металлические листы прокатывались между цилиндрами, и благодаря давлению производимый лист был однородно гладким. Этот принцип работы прокатного стана не изменился по сей день.
Компенсатор (equalizzatore, stabilizer). Во времена Леонардо было довольно много городских часов. Леонардо отдавал предпочтение пружинным часовым механизмам перед гиревыми. Он рассчитывал, что, если уменьшить силу трения в пружинах, механизм часов станет более точным. В модели да Винчи использовалась система зубчатых колёс, пружин и ходового винта для регулировки скорости вращения стрелки часов. В момент ослабевания завода пружина переводила ось на вторую ступень вращения, сохраняя таким образом постоянную скорость. Спустя несколько лет будут изобретены более простые механизмы компенсаторов.
Шестерёночный механизм (ingranaggio a lanterna, cog-wheel mechanism). Зубчатое колесо, изобретённое Архимедов в III веке до н.э., было хорошо известно во времена Леонардо. Да Винчи работал над усовершенствованием различных видов механизмов, способных передавать движение и усилие. Сочетание зубчатого колеса с цевочной шестернёй неоднократно встречается в разработках Леонардо. Цевочная шестерня представляет собой несколько маленьких цилиндров, находящихся между дисками. На рисунке изображено зубчатое колесо с перпендикулярными штырями, расположенными по окружности колеса. Устройство передавало движение в момент, когда рукоять поворачивала цевочную шестерню, цеплявшуюся за штыри зубчатого колеса и вращавшую колесо. Во втором варианте устройства рукоять приводила в движение зубчатое колесо. Схожий механизм применяется в устройстве некоторых современных часов.
Трансформация возвратно-поступательного движения в постоянное (trasformazione moto alternato in continuo, transformation of alternating to continuous motion). В основе работы нескольких аппаратов да Винчи лежал принцип трансформации движения. На рисунке изображены отдельные детали машины и её механизм в полной сборке. Данное устройство предназначалось для поднятия тяжёлых грузов и работало, используя принцип трансформации возвратно-поступательного движения во вращательное или постоянное. Вертикальный рычаг приводил в движение зубчатые колёса, которые вращались в противоположные стороны. Зубцы колёс цепляли шестерёнку горизонтального вала и вращали его, таким образом нить наматывалась на вал, поднимая груз. При движении рычага и зубчатых колёс в обратную сторону шестерёнка вала проскальзывала на зубцах колёс, не давая нити разматываться и опускать груз.
Трансформация постоянного движения в возвратно-поступательное (trasformazione del moto alternato, transformation of continuous to alternating motion). На рисунке показан способ трансформации постоянного движения в возвратно-поступательное. Рисунок был создан для проекта текстильной машины. Он демонстрирует способ равномерного наматывания нити на катушку. Когда колесо начинало вращаться, рычаг, присоединённый к шатуну, приводил в движение вал вдоль оси вперёд и назад. Катушка на конце вала двигалась вместе с ним, таким образом намотка нити осуществлялась равномерно.
Молот, приводимый в движение диском (martello a camme, hammer driven by en eccentric cam). Леонардо часто использовал вращающийся диск (колесо с выступами) для того, чтобы привести в действие тот или иной механизм. В изображённом аппарате рукоятка приводила в действие диск, выступы которого при круговом движении на диске меняли своё положение вверх-вниз. Диск поднимал молот, который затем совершал повторяющиеся удары в определённое место. Этот механизм мог предназначаться для кузнецов, которые использовали молот и наковальню, чтобы ковать мечи, подковы и другие инструменты.
Домкрат (martinetto o crick, jack). Современный автомобильный домкрат состоит из зубчатой рейки и шестерни. Домкрат преобразует вращательное движение в поступательное, позволяя тем самым поднимать тяжёлые предметы с малой затратой усилий. Рукоятка была присоединена к маленькому зубчатому колесу. Когда колесо поворачивали, круглая шестерня цеплялась за зубчатую рейку и двигала её по направлению вверх. В свою очередь любой предмет, находящийся наверху этой рейки, мог быть поднят. Опустить предмет можно было, изменив направление поворота рукоятки.
Маховик (studio di volano, flying wheels). Маховик представлял собой механическое устройство для стабилизации скорости вращения. Согласно идее Леонардо, если достаточно быстро раскрутить рукоять, четыре сферических шара поднимутся вверх благодаря центробежной силе, в конечном итоге цепи натянутся и примут горизонтальное положение. Когда будет достигнута максимальная скорость вращения, шары и рукоять будут вращаться с постоянной скоростью. Маховик должен был поддерживать скорость вращения и сокращать усилия для её сохранения. Он также помогал стабилизировать вращение рукояти в момент её колебаний или нестабильного усилия. На момент создания рисунка Леонардо было известно об использовании такого принципа в работе гончарного круга.
Спиральная пружина (molla a spirale, coil spring). Спиральная пружина чаще всего применяется в часах и других приборах, не требующих большой затраты энергии. Такие пружины были хорошо известны во времена Леонардо, создавшего большое количество их рисунков. Он также спроектировал аппарат, способный раскатывать металлический пруток под действием давления, делая его плоским как листок бумаги. Такие тонкие листы затем можно было закручивать в обычные спиральные пружины.
Механизм для исследования веса, или составная лебёдка (studio di pesio tirare composto, weight study mechanism or compound hoist). Леонардо рисовал и анализировал систему блоков и канатов. Он заметил, что такая система позволяла поднимать тяжёлые предметы равномерно. И наоборот, устройство с использованием зубчатого колеса и цепи было менее эффективно и обладало большим риском сломаться под напряжением. Леонардо предполагал, что каждый отдельный блок мог поднять единицу массы. Таким образом, тридцать три блока, как изображено на рисунке, могли поднять 33 килограмма с противовесом всего в 1 килограмм на конце верёвки. Чем больше было петель и блоков, тем эффективнее было устройство.
Спиральный механизм (ingranaggio elicoidale o vite senza fine, helicoidal mechanism). Этот механизм для передачи вращательных движений встречается в работах Леонардо довольно часто. Спираль в верхней части устройства контактировала с зубчатым колесом по всей его дуге, а не только отдельной его части. Поскольку спираль одновременно захватывала сразу несколько зубцов, сила распространялась на большую площадь, что сокращало риск повреждения в случае поломки под давлением одного зубца. В этом устройстве Леонардо продолжил развивать принципы Архимедова винта. Механизм да Винчи обладал мягкой трансмиссией, характерной для современных приборов.
Автоматический блокирующий механизм (meccanismo autobloccante, automatic blocking mechanism). В любом механическом процессе с участием тяжёлых предметов важно, чтобы в случае неполадки движение колеса в устройстве не вышло из-под контроля. Леонардо занимался изучением нескольких разновидностей системы, позволяющей блокировать вращение колеса в неверном направлении в процессе поднятия груза. Задвижка на устройстве зажимает зубцы колеса, не давая ему вращаться в противоположную сторону, бросив груз. Изначально идея использовалась при зарядке катапульт. Сегодня этот прицип лёг в основу храпового механизма.
Операция роботом да Винчи – принцип, процесс, виды, преимущества, риски
Применение робот-ассистированной хирургической системы да Винчи стало важным этапом развития малоинвазивной хирургии, прежде всего, в лечении онкологических заболеваний. Благодаря инструментам, управляемым руками опытного специалиста,
теперь можно проводить вмешательства с минимальной кровопотерей и травмированием окружающих тканей. Это позволяет получать высокие результаты и при этом сократить период восстановления и реабилитации.
Об устройстве робота
Система да Винчи состоит из трех блоков: видеостойки, консоли пациента и консоли хирурга — рабочего места врача. Давайте рассмотрим каждую часть робота да Винчи внимательнее.
Хирургическая консоль
Комфортное рабочее место хирурга: удобно расположившись за консолью, доктор видит хирургическое поле в трехмерном измерении через 3D-видоискатель и управляет инструментами с помощью двух манипуляторов.
Консоль пациента
Работа с пациентом происходит в стерильной зоне, поэтому в течение всей операции роботизированные манипуляторы покрыты одноразовыми стерильными чехлами.
Консоль состоит из 3 рабочих манипуляторов с инструментами и одного с камерой для передачи изображения хирургу. Инструменты диаметром всего 5 и 8 мм имеют 7 степеней свободы благодаря технологии EndoWrist, это придает им естественную ловкость движений и позволяет выполнять манипуляции, недоступные для человеческой руки. Управляемый руками опытного специалиста, робот да винчи выполняет точные и выверенные движения без прямого контакта врача с пациентом.
Видеостойка
Монитор с сенсорным экраном позволяет визуализировать операционное поле для членов бригады.
О процессе
Врач выполняет в оперируемой области несколько разрезов размером не более 1 см. Через них вводится миниатюрная видеокамера и хирургические инструменты, после чего доктор приступает непосредственно к операции. Находясь за своей консолью, он управляет инструментами и контролирует свои действия визуально, получая трехмерное изображение с камеры.
Система передает движения пальцев, кистей и запястий врача, «превращая» их в точные действия инструментов внутри тела пациента. При этом нивелируется физиологический тремор рук врача, которого нельзя исключить при других методах.
О применении
Хирургическая система da Vinci с каждым годом завоевывает все больше популярности во всем мире, постоянно расширяя границы области применения. Особого внимания заслуживает большой успех в лечении онкологических заболеваний.
Робот активно используется в следующих направлениях:
Урология: система да Винчи — идеальный вариант для операции по поводу аденомы и рака предстательной железы, а также патологий почек, мочеточников и мочевого пузыря
Общая хирургия: робот эффективен при оперативном лечении заболеваний желудка, желчного пузыря и кишечника
Гинекология: да Винчи помогает справиться с эндометриозом, провести малоинвазивное вмешательство на яичниках и матке, в том числе при онкологических заболеваниях
Торакальная хирургия: робот эффективен в удалении части легкого, резекции средостения
Эндокринология: удаление щитовидной железы и надпочечников
ЛОР-хирургия: робот эффективен при раке корня языка, ларингэктомии и тимэктомии
Кардиология: хирургическая система позволяет провести малоинвазивную реваскуляризацию левой передней нисходящей коронарной артерии и замену митрального клапана
Колоректальная хирургия: с помощью робота да Винчи выполняется резекция кишечника
Преимущества для хирурга
• Отличная объемная визуализация благодаря высокотехнологичной оптике, транслирующей изображение врачу — создает эффект «присутствия» в операционном поле
• Отсутствие физиологического тремора, то есть дрожания рук, во время выполнения манипуляций, чего нельзя исключить при выполнении других видов вмешательств
• Рабочие инструменты, подвижность которых превышает возможности человеческого запястья, позволяют совершать необходимые манипуляции даже в условиях малого доступа
• Максимально удобная эргономика — комфортное положение сидя, поддержка рук и головы хирурга, позволяющее уменьшить усталость врача — особенно это важно при длительных вмешательствах
• Возможности робота, позволяющие эффективно оперировать людей с выраженным преморбидным ожирением — визуализация в глубоких тазовых областях у таких пациентов в разы выше при использовании да Винчи, чем при открытой или эндоскопической операции
Преимущества для пациента
О рисках
При проведении любого вида операции ни один врач не может гарантировать однозначный результат. Наличие ряда преимуществ у роботического вмешательства (разрезы не более 1 см, минимизация кровопотери и травмирования тканей и др.) повышает вероятность благоприятного исхода. Подробнее о хирургических рисках вы можете узнать здесь.
О доступности
Высокотехнологичные операции с помощью робота да Винчи эффективно помогают пациентам со сложными диагнозами, в том числе с онкологическими заболеваниями. Получить помощь можно двумя путями:
Согласно приказу Минздравсоцразвития №1248н, получить квоту может каждый гражданин нашей страны, имеющий полис обязательного медицинского аппарата. Причем, с каждым годом число операций, сделанных по квоте, растет. Согласно официальным данным, каждый год финансирование высокотехнологичной медицинской помощи увеличивается на 20%, а количественный показатель операций за последние 10 лет увеличился в 15 раз.
Список заболеваний ежегодно утверждается приказом Министерства здравоохранения РФ, а финансирование осуществляется из федерального бюджета. Также в клиниках, оснащенных роботом да Винчи, проводятся операции на коммерческой основе. Стоимость вмешательства варьируется в зависимости диагноза и места проведения операции.
С появления роботической хирургии в России, отечественные хирурги получили большой опыт проведения робот-ассистированных операций. Сегодня на хирургической системе да Винчи оперируют более 100 врачей, обученных и сертифицированных компанией-производителем роботической системы – Intuitive. На сайте robot-davinci.ru есть возможность найти и связаться с хирургом, оперирующем на роботе да Винчи по необходимой специализации. Для этого перейдите на страницу со списком хирургов, выбрать врача и оставить сообщения, воспользовавшись формой обратной связи «Обращение к врачу».
Da Vinci представляет собой сложную роботизированную платформу, разработанную для самых разных направлений хирургии с малоинвазивным подходом.