Development of a robotic system for spinal surgery

• Autorzy: Kostrzewski S. , Duff J. M. , Baur Ch. , Olszewski M.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

PL

Kręgosłup człowieka składa się z 24 ruchomych i 9 połączonych kręgów. Ważne elementy układu nerwowego znajdują się we wnętrzu otworu kręgowego osłoniętego przez otaczającą go kość. W wyniku wypadków lub chorób mogą się pojawić schorzenia, które muszą być leczone chirurgicznie. Ze względu na dużą gęstość ważnych tkanek w tym rejonie, takich jak układ nerwowy lub krwionośny, powodzenie operacji zależy w dużym stopniu od dokładności, z jaką może być ona przeprowadzona. W obecnie używanych metodach manualnych duże znaczenie ma doświadczenie i dyspozycja chirurga. Aby rozwiązać te problemy opracowano nowy system zrobotyzowany do operacji kręgosłupa. Składa się on z mechanizmu robota pozycjonowanego za pomocą struktury pasywnej, optycznego systemu pomiarowego, urządzenia wejściowego, identyfikacji położenia operowanych kręgów, algorytmów i oprogramowania do planowania operacji i nawigacji. System został przebadany na denatach z udziałem chirurga, osiągając bardzo dobre rezultaty. Omówiono wyniki badań, zaproponowano możliwości dalszych ulepszeń i inne zastosowania systemu.

Słowa kluczowe

EN

human spine; spine surgery; surgical robot; medical robotics

PL

kręgosłup człowieka; operacja kręgosłupa; chirurgia kręgosłupa; robot chirurgiczny; robotyka medyczna

• Wydawca: Międzynarodowe Stowarzyszenie na rzecz Robotyki Medycznej
• Czasopismo: Medical Robotics Reports
• Rocznik: 2012
• Tom: vol. 1
• Strony: 22--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kostrzewski S.

autor

Duff J. M.

autor

Baur Ch.

autor

Olszewski M.

Bibliografia

• 1. C. A. Dickman and V. K. Sonntag. Posterior atlan¬toaxial transarticular screw fixation for atlantoaxial arthrodesis. Neurosurgery, 43(2):275–280, 1998.
• 2. T. Tjardes, S. Shfizadeh, D. Rixen, T. Paffrath, B. Bouillon, E. S. Steinhausen, and H. Baethis. Image-guided spine surgery: state of the art and future directions. European Spine Journal, 19(1):25–45, 2010.
• 3. L. T. Holly, O. Bloch, and J. P. Johnson. Evaluation of registration techiques for spinal image guidance. Journal of Neurosurgery: Spine, 4(4):323–328, 2006.
• 4. J. M. Fitzpatrick and J. B. West. The distribution of target registration error in rigid-body point-based registration. IEEE Transactions on Medical Imaging, 20(9):460–465, 2001.
• 5. U. Hagn, R. Konietschke, A. Tobergte, M. Nickl, S. Jörg, B. Köbler, G. Passig, M. Gröger, F. Fröhlich, U. Seibold, L. Le-Tien, A. Albu-Schäffer, A. Nothhelfer, F. Hacker, M. Grebenstein, and G. Hirzinger. DLR MiroSurge: a versatile system for research in endoscopic telesurgery. International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery, 5(2):183–193, 2010.
• 6. M. Shoham, I. H. Lieberman, E. Benzel, D. Togawa, E. Zahavi, B. Zilberstein, M. Roffman, A. Bruskin, A. Fridlander, L. Joskowicz, S. Brink-Danan, and N. Knoller. Robotic assisted spinal surgery - from concept to clinical practice. Computer Aided Surgery, 12(4):105–115, 2007.
• 7. I. Pechlivanis, G. Kiriyanthan, M. Egelhardt, M. Scholz, S. Lücke, A. Harders, and K. Schmieder. Percutaneous placement of pedicle screws in the lumbar spine using a bone mounted miniature robotic system. Spine, 34(4):392–398, 2009.
• 8. J. Lee, I. Hwang, K. Kim, S. Choi, W. K. Chung, and Y. S. Kim. Cooperative robotic assistant with drill-by-wire end-effector for spinal fusion surgery. Industrial Robot: An International Journal, 36(1):60–72, 2009.
• 9. G. B. Chung, S. G. Lee, S. M. Oh, B.-J. Yi, W. K. Kim, Y. S. Kim, J. I. Park, and S. H. Oh. Development of SPINE-BOT for spine surgery. In Proceedings of 2004 IEEE/ RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, pages 3942–3947, Sendai, 2004.
• 10. Gramkow C. On averaging rotations. International Journal of Computer Vision 2001, 42(1/2):7-16.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).