Raport - zdalne sterowanie robotem Robin Heart pomiędzy Zabrzem a Dubajem

• Autorzy: Krawczyk Dariusz , Nawrat Zbigniew
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zdalne sterowanie narzędziami chirurgicznymi stanowi do dzisiaj wyzwanie. Badania różnych metod sterowania na odległość, w różnych warunkach technicznych i na różnych dystansach, pozwalają określić granice skuteczności i bezpieczeństwa telechirurgii. Zdobyta wiedza będzie wykorzystywana do doskonalenia wyposażenia, konstrukcji i oprogramowania, a w efekcie: optymalizacji celu wprowadzenia robotyki do medycyny. Celem wprowadzenia robotów jest poprawa skuteczności, precyzja, powtarzalność (standaryzacja) i zmniejszenie inwazyjności zabiegów chirurgicznych. W tym artykule autorzy opisali eksperyment podjęty w styczniu 2022 r. - demonstracja zdalnego sterowania robotem Robin Heart Pelikan wykorzystując ogólnodostępny Internet. Opracowano, zastosowano i przetestowano kilka różnych metod sterowania na odległość: pomiędzy Instytutem Protez Serca w Zabrzu (konsola sterowania) a robotem Robin Heart umieszczonym w halach targowych ArabHealth 2022 w Dubaju. Na podstawie pomiarów oceniono, która z metod transmisji sygnałów i obrazów jest najbardziej optymalna, czyli zapewnia zarówno niewielkie opóźnienia (latencja) w transmisji sygnałów jak i odpowiednią jakość oraz kontrolę przesyłanych informacji.

EN

The remote control of surgical instruments is still a challenge today. Research on various methods of remote control, in different technical conditions and at different distances, allows to define the limits of effectiveness and safety of telesurgery. The acquired knowledge will be used to improve equipment, construction and software and, as a result: optimize the goal of introducing robotics into medicine. The purpose of introducing robots is to improve the efficiency, precision, repeatability (standardization) and reduce the invasiveness of surgical procedures. In this article, the authors describe an experiment undertaken in January 2022 - a demonstration of the remote control of the Robin Heart Pelikan robot using the public Internet. Several different methods of remote control from Zabrze, a robot located in Arab-Health2022 exhibition halls in Dubai, were developed, applied and tested. Based on the measurements, it was assessed which of the methods of signal and image transmission is the most optimal, i.e. it ensures both low delays (latency) in signal transmission and appropriate quality and control of the transmitted information.

Słowa kluczowe

PL

roboty medyczne; telemanipulator chirurgiczny; teleoperacja

EN

medical robots; surgical telemanipulator; teleoperation

• Wydawca: Międzynarodowe Stowarzyszenie na rzecz Robotyki Medycznej
• Czasopismo: Medical Robotics Reports
• Rocznik: 2021/2022
• Tom: vol. 10/11
• Strony: 24--32
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Krawczyk Dariusz

• Fundacja Rozwoju Kardiochirurgii im. prof. Zbigniewa Religi w Zabrzu
• Szkoła Doktorska Nauk Medycznych, Katedra Biofizyki, Wydział Nauk Medycznych w Zabrzu, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach

autor

Nawrat Zbigniew

• Fundacja Rozwoju Kardiochirurgii im. prof. Zbigniewa Religi w Zabrzu
• Wydział Nauk Medycznych w Zabrzu, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach

Bibliografia

• [1] Nawrat Z.: Robot chirurgiczny - projekty, prototypy, badania, perspektywy, Rozprawa habilitacyjna, Katowice 2011
• [2] Nawrat Z.: Roboty Medyczne w systemach teleinformatycznych. Inżynieria Biomedyczna Podstawy i Zastosowania red: W. Torbicz, R. Maniewski, A. Liebert. Tom 7 Informatyka w medycynie. Red tomu. M. Kurzyński, L. Bobrowski, A. Nowakowski, J. Rumiński, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa 2019, Str. 727-760
• [3] Zbigniew Nawrat, Dariusz Krawczyk: Robin Heart czyli jak pokonać odległość i wykorzystać człowieka jako element układu sterowania telemanipulatora. Medical Robotics Reports 8/9/ 2019, str 48-55
• [4] Fabrizio M.D., Lee B.R., Chan D.Y., Stoianovici D., Jarrett T.W., Yang C., Kavoussi L.R.: Effect of time delay on surgical performance during telesurgical manipulation. J. Endourol. 2000; 14: 133-138.
• [5] Bowersox J.C., Shah A., Jensen J., Hill J., Cordts P.R., Green P.S.: Vascular applications of telepresence surgery: initial feasibility studies in swine. J. Vasc. Surg. 1996; 23: 281-287.
• [6] Marescaux J., Leroy J., Rubino F., Smith M., Vix M., Simone M., Mutter D.: Transcontinental robot-assisted remote telesurgery: feasibility and potential applications. Ann. Surg. 2002; 235(4): 487-492.
• [7] Anvari M.: Remote telepresence surgery. The Canadian experience. Surg. Endosc. 2007; 21(4): 537-541
• [8] E.J. Hanly, M.R .Marohn, N.S. Schenkman, B.E. Miller, G.R. Moses, R. Marchessault, T.J. Broderick; Dynamics and organizations of telesurgery. European Surgery. vol. 37, pp 274-278 (2005)
• [9] Suzuki N., Hattori A., Ieiti S., Konishi K., Maeda T., Fujono Y., Ueda Y., Navicharern P., Tanoue K., Hashizume M.: Tele-control of an endoscopic surgical robot system between Japan and Thailand for tele-NOTES. Medicine Meets Virtual Reality 17. Eds. J.D. Westwood, S.W. Westwood, R.S. Haluck et al. IOS Press 2009.
• [10] Humphries M., China Performs First 5G Remote Surgery Matthew Humphries January 15, 2019 https://www.pcmag.com/news/365992/china-performs-first-5g-remote-surgery
• [11] Lis Krzysztof, Lehrich Krzysztof, Mucha Łukasz, Nawrat Zbigniew. Concept of application of the light-weight robot Robin Heart ("Pelikan") in veterinary medicine: a feasibility study. Med. Weterynaryjna 2017 : Vol. 73, No. 2, p. 88-91
• [12] Nawrat Zbigniew, Mucha Łukasz, Lis Krzysztof, Lehrich Krzysztof, Rohr Kamil, Kostka Paweł: Robot chirurgiczny Robin Heart Tele – następca Robin Heart mc2. Medical Robotics Reports - 5/2016, s. 27-33

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).