https://frosthead.com

Зашто овај роботски медицински уређај припада музеју

Пре две и по године, запослени у компанији ТХИНК Сургицал, компанији за развој роботске хирургије у Фремонту, у Калифорнији, чистили су складиште у близини свог седишта када су пронашли предмет за који се чинило да је стара рука робота.

После детаљнијег прегледа, Мицах Форстеин, помоћник менаџера у компанији, схватио је да је рука остатак - прототип проналаска који је заувек променио операцију замене зглобова.

Назван Рободоц, иновативни роботски систем омогућава хирургима да изводе компликоване операције кука и колена са већом прецизношћу помоћу ЦТ скенирања претворених у тродимензионалне виртуелне слике за преоперативно планирање и компјутерски водено бушење. Алат се користи у више од 28.000 поступака широм света.

Сада ће потпуно обновљени прототип из 1989. године заувек бити меморисан у колекцијама Смитхсониановог Националног музеја америчке историје.

„Важно нам је да се сећамо прекретница у медицинској технологији“, каже Форстеин.

ИМГ1904ВЕБ.јпг Прототип РОБОДОЦ-а у Националном музеју америчке историје. (НМАХ / СИ)

Робот је дете покојног ветеринара Ховарда "Хап" А. Пола и инжењера ортопедског хирурга Вилијама Баргара, који су обојица радили на Калифорнијском универзитету у Дејвису, 1980-их, када је Баргар препознао оно што назива дилемом у тотална артропластика кука или операција замене кука.

У то доба имплантати су били причвршћени на тело пацијента акрилним цементом, постојаним материјалом који би се на крају могао покварити, враћајући пацијента назад под нож.

Истраживачи су већ покушали да елиминишу потребу за неисправним цементом употребом порозних имплантата у којима би кост заиста могла да расте. Овај развој се бавио проблемом цемента који се распада, али имплантати су и даље несавршени јер су произведени само у неколико различитих величина; нису одговарали телу сваког пацијента.

"Покушали бисте да их ставите унутра, а неки би се слагали прејако", каже Баргар, "или бисте сломили кост стављајући је унутра, или би је неки ставио превише лабаво и она би се помиловала, па је било тешко набавити одговарајуће величине за сваког пацијента. Тако сам имао идеју да то направим. "

Користећи податке пацијента о ЦТ скенирању, заједно са рачунарско потпомогнутим дизајном / ЦАД / ЦАМ технологијом израде рачунара, Баргар би могао да дизајнира имплантат тако да одговара одређеном телу одређене особе. Затим би могао да пребаци дизајн на ЦАД / ЦАМ машину која би имплантату исекла из метала.

У међувремену, у другом делу кампуса у УЦ Давис, Паул је студирао заједничке операције замене паса као резидент у школи за ветерину. Није могао поднијети да одложи пса због заједничких проблема уколико постоје алтернативе, попут замјена кукова. Двојица истраживача су удружили снаге, истражујући прилагођена истраживања имплантата код паса.

Али чак и код прилагођених имплантата операција замене зглобова је била погрешна. Док је машина израђивала прилагођене имплантате, хирурзи су и даље ручно копали шупљине у костима пацијената, често грубо, представљајући препреке за убацивање имплантата и утирајући пут штетним последицама, попут растакања костију.

ДогСургери2ВЕБ.јпг Истраживачи су користили РОБОДОЦ у 23 операције на псима пре него што су га покушали користити на човеку. (НМАХ / СИ)

Летом кући из Нице из Француске, где су представили своја истраживања о прилагођеним имплантатима, Баргар и Паул су смислили следећу идеју: да користе робота за резање обрнутог облика имплантата код пацијента за савршено прилагођавање.

Али истраживачка подручја роботике и рачунара развијала су се независно једна од друге, а учење робота да делује као ЦАД / ЦАМ машина био је нов концепт. Након што су позиви многих произвођача роботике оставили истраживаче у ћорсокаку, Баргарин отац, бивши запосленик ИБМ-а, успоставио је контакт са групом из ИБМ-ове истраживачке лабораторије Тхомас Ј. Ватсон. Тамо су истраживачи развили аутоматизовани машински језик, али још нису га применили у стварном свету.

То је било савршено подударање и 1986. године, истраживачи су започели сарадњу на првом и једином активном роботском хируршком систему. Слично као ЦАД / ЦАМ машина која се користи за производњу имплантата, робот следи упутства хирурга која добија од рачунара, користећи овај језик развијен од стране ИБМ-а.

„Морате имати идеју и морате бити наивни, а то такође помаже да будете сретни“, каже Баргар.

Они су свог робота Рободоца крснули главом популарног филма РобоЦоп из 1987. године. Око 1990., уз подршку ИБМ-а, Паул и Баргар основали су компанију Интегрисани хируршки систем и убедили ФДА да им омогући студије изводљивости на људима у новембру 1992. Између Интегрисаних хируршких система и ИБМ-а постоји десет патената (бројеви 5769092, 5776136, 5806518, 5824085, 6033415, 6322567, 6430434, 5951475, 6415171 и 6747646) који представљају различите компоненте целокупног проналаска.

Већ су користили робота у операцијама на 23 пса, и иако су имали проблема са подешавањем машине за прву људску операцију, били су успешни и доказали сигурност машине.

ФДА им је тада дозволила да заврше још девет људских операција у вишецентричној студији (Паул је учествовао у шест тестних операција, али трагично је умро од леукемије дан пре последње тестне операције у студији).

Помоћу ових студија успели су да докажу да је робот помагао у прецизнијој операцији замене зглобова, али процедура је трајала дуже од традиционалне хирургије, што је резултирало већим губитком крви. Били су у стању да препишу процес сугестијама лекара у Немачкој који је почео да користи уређај отприлике у исто време када је Баргарин тим започео ФДА мултицентарне студије (ЕУ је имала другачији сет стандарда који су омогућили да се овај уређај користи у Европи пре него што је коришћен у САД).

Али да би укључио измене, ФДА је тражила од тима да проведе још један сет суђења, а до 2006. компанија је имала довољно средстава. Затварали су радњу до 2007. године, када је корејска компанија звана Цуреко, матична компанија ТХИНК Хургицал, ушла и обезбедила средства за завршетак студије.

ФДА је коначно очистио Рободоц следеће године, а данас је систем још увек једини активни роботски хируршки систем (што значи да робот обавља сам поступак следећи хирушке наредбе) који се у САД-у користи за ортопедску хирургију.

РОБОДОЦ је био први активни робот коришћен у хирургији. РОБОДОЦ је био први активни робот коришћен у хирургији. (НМАХ / СИ)

Јуди Цхелницк, сарадница кустоса у одјелу медицине и науке музеја, годинама је пратила еволуцију технологије роботске хирургије када је Форстеин ступио у контакт са Смитхсониан институцијом након што је открио прототип. Цхелницк је знала да жели да сакупи роботски медицински уређај, али још није одлучила који.

Након што је лично видео робота у Фремонту и истражио историју Рободоца, она је одлучила да је ово најважније које је прво сакупило - јер је било прво.

„То је историјско. Ја то доживљавам као еволуцију хирургије. Ово је само још један начин да се изведе операција ", каже Цхелницк.

У новембру 2016. Национални музеј америчке историје службено је увео Рободоц у своје сталне научне и медицинске колекције. 72-годишњи Баргар, који је био присутан на церемонији посвећења, донацију Смитхсониан-а назива "капицаром" за његову каријеру. „То је огромна част. То је вероватно највеће достигнуће у мом животу ”, каже он.

Зашто овај роботски медицински уређај припада музеју