Robin Heart Surgery Robotic System. Challenges in Mechanical Construction, Control System and Stuff Training Before First Clinical Application

• Autorzy: Nawrat Z. , Kostka P.

Warianty tytułu

PL

Telemanipulator chirurgiczny Robin Heart. Opis konstrukcji mechanicznej, systemu sterowania i programu szkoleń dla personelu przed pierwszą aplikacją kliniczną

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The last decades, when robots have appeared in the operating room, showed the possibility of surgery enhancement by improving precision, repeatability, stability and dexterity. However, taking into consideration still existing limitations of robotics in surgery, and treating the robots as medical devices with the highest degree of safety level requirements, one must take a number of complex actions when preparing the experimental clinical application of a new modern robot Robin Heart. Presented paper describes the current state of procedures carried out in the Robin Heart project of surgery robots prepared for clinical application. Based on experiences with the devices existing on the market and, first of all, thanks to knowledge and expertise gained by our team during last 12 years, intensive work are currently done in order to introduce both mechanical and electronic modifications as well as to improve the safety system. As far as human resources are concerned, a professional team able to carry out the robot-supported surgery is prepared based on the created system of technical and functional trainings on simulation stands, which also includes the developed operation planning procedures. The first telemanipulator designed for clinical practice is the Robin Heart Vision - endoscopic system manipulator.

PL

Pojawienie sie w ostatnich dekadach na salach operacyjnych klinik zautomatyzowanych telemanipulatorów wprowadziło nowy standard w chirurgii małoinwazyjnej dzięki poprawie precyzji działania, powtarzalnosci ruchów i procedur, zwiększenia komfortu pracy chirurga-zdalnego operatora - bardzo istotnego przy czesto długotrwałych zabiegach. Aby osiągnac ten etap wdrożenia klinicznego, biorac pod uwage z jednej strony wciaż istniejące ograniczenia tego typu zabiegów oraz konieczność spełnienia bardzo rygorystycznych wymagan certyfikacji samego produktu medycznego o najwyzszym w tym przypadku stopniu inwazyjności konieczne jest nie tylko opracowanie samego produktu finalnego spełniajacego wymagania norm lecz równiez certyfikacja całego procesu technologicznego jego wytwarzania. Celem pracy jest przedstawienie przygotowan do badan klinicznych, po fazie testów laboratoryjnych i na zwierzetach samego systemu robota, stanowisk testowych oraz przygotowania kadry dla jego obsługi dla projektu polskiego telemanipulatora chirurgicznego RobinHeart. Przedstawiony został projekt mechaniczny, systemu sterowania oraz stanowisk trenazerów-symulatorów i wybrane elementy modyfikacji podsystemów, powstałe na bazie 12 letnich doswiadczen zespołu i analizy rozwiazań swiatowych, dla najblizszego wdrozeniu robota RobinHeart Vision, przeznaczonego do zdalnej manipulacji torem wizyjnym podczas operacji małoinwazyjnych.

Słowa kluczowe

EN

surgery robot; minimal invasive surgery

PL

chirurgia robotyczna; chirurgia małoinwazyjna

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN
• Czasopismo: Archive of Mechanical Engineering
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. LXI, nr 1
• Strony: 163--178
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Nawrat Z.

• Foundation for Development of Cardiac Surgery, Zabrze, Poland
• Silesian Medical University, Katowice, Poland

autor

Kostka P.

• Foundation for Development of Cardiac Surgery, Zabrze, Poland
• Silesian University of Technology, Biomedical Eng. Fac., Zabrze, Poland

Bibliografia

• [1] http://www.intuitivesurgical.com;1.07.2013
• [2] Cisowski M., Janas R., Abu Samra R., Bochenek A.: Video Assisted Minimally Invasive Direct Coronary Artery Bypass Grafting - Early Results. Kardiol.Pol. 2000; 2 p.25-30.
• [3] Nawrat Z.: Roboty i manipulatory w medycynie. Mechanika Techniczna. Tom 12. Biomechanika. Red. R. Bedzinski. Warszawa: IPPT PAN 2011, 753-827.
• [4] Nawrat Z., Podsedkowski L., Mianowski K., Kostka P., Wróblewski P., Małota Z., Religa Z.: Robin Heart oraz Zeus i Da Vinci - porównanie robotów kardiochirurgicznych. 13. Krajowa Konferencja Naukowa: Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna. Gdańsk 10-13.09.2003, p.464-469.
• [5] Nawrat Z., Kostka P., Podsedkowski L., Dybka W.: Telemanipulator toru endowizyjnego Robin Heart Vision. Pomiary Automatyka Robotyka - PAR 2007; nr 2, p.49-55.
• [6] Nawrat Z.: Pierwszy eksperyment In vivo robota chirurgicznego Robin Heart mc2 - raport, Konferencja Automation 2011, 6-8 kwietnia, Warszawa. PAR Pomiary Automatyka Robotyka. Miesiecznik Naukowo-Techniczny 2/2011, p. 613-618.
• [7] Nawrat Z., Kostka P., Dybka W., Rohr K., Podsedkowski L., Sliwka J., Cichon R., Zembala M., Religa G.: Pierwsze eksperymenty na zwierzętach robota chirurgicznego Robin Heart PAR Pomiary Automatyka Robotyka. Miesięcznik Naukowo-Techniczny. Nr 2/ 2010, p. 539-545.
• [8] Podsedkowski L.: RobIn Heart 0, 1, and 3 - mechanical construction development; Bulletin of the Polish Academy Of Sciences: Technical Sciences; Vol. 53, No. 1, 2005.
• [9] Podsedkowski L.: Roboty medyczne: Budowa i zastosowanie; Warszawa: Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 2010.
• [10] Nawrat Z.: Tele-Robin Heart Ogólnopolski Przeglad Medyczny 4/2011, p. 79-81.
• [11] Nawrat Z., Kozlak M.: Robin Heart System modelling and training in virtual reality. J.Automat.Mob.Rob.Intel.Syst.2007; Vol.1 No 2, p.62-66.