vol. 1 3/2012 Inżynier i Fizyk Medyczny
artykuł
\
article
robotyka
\
robotics
132
patologicznie zmienionych węzłów chłonnych. System ten ma
ponadto chronić przed uszkodzeniem ważne struktury w polu
operacyjnym, np. nerwy (rys. 9).
Ultradźwiękowy system nawigacyjny do chirurgii laryngolo-
gicznej powstał w ramach międzyuczelnianej i międzynarodo-
wej współpracy pomiędzy Zakładem Inżynierii Biomedycznej
i Mechaniki Eksperymentalnej Politechniki Wrocławskiej, firmą
Aesculap oraz Klinik der Johann-Wolfgang Goethe Universytät
Frankfurt [4] i [12].
Pierwszym założeniem przy tworzeniu systemu OTRAS (
Oto-
laryngological TRAcking System
)
była wizualizacja rzeczywiste-
go położenia narzędzi chirurgicznych w wirtualnej przestrzeni
dwuwymiarowej względem obrazu uzyskanego z ultrasonogra-
fu; drugim zaś było opracowanie mnemotechnicznego i w pełni
funkcjonalnego interfejsu sprzężonego z systemem urządzeń
peryferyjnych [13].
System ten ma wspomagać wykonywanie biopsji chirurgicz-
nych w rejonie szyi poprzez wizualizację pozycji narzędzia chi-
rurgicznego względem Regionu Zainteresowania (ang.
Region
of Interest
,
ROI), który jest fragmentem obrazu ultrasonogra-
ficznego, uznanym przez przeprowadzającego operację jako
patologiczny. W związku z powyższym przyjęto szereg założeń
technicznych oraz funkcji ułatwiających przeprowadzanie zabie-
gu, takich jak:
––
możliwość wyboru operowanej tkanki jako rejonu zainte-
resowania i śledzenie jej położenia,
––
podgląd obrazu ultrasonograficznego w czasie
rzeczywistym,
––
podgląd trajektorii narzędzia chirurgicznego w trakcie
zabiegu,
––
wprowadzenie wskaźników korekcji położenia narzędzia
względem operowanej tkanki,
––
mnemotechniczny i nieskomplikowany interfejs
użytkownika,
––
autokalibracja narzędzia chirurgicznego.
Do podstawowych zadań tego systemu, podobnie jak po-
przednio omówionych systemów, należą: (1) zwiększenie precy-
zji zabiegu, (2) skrócenie czasu trwania zabiegu i (3) zmniejsze-
nie inwazyjności zabiegu.
Elementy składowe systemu są przedstawione na rysunku 10:
komputer wraz z oprogramowaniem, system lokalizujący Polaris,
ultrasonograf ‘Echo Blaster 128’ litewskiej firmy Telemed, 40-mi-
limetrowa głowica ‘HL9.0/40/128Z’ południowokoreańskiej firmy
Prosonic oraz narzędzie do biopsji firmy Cameco LTD., London.
Cechy wyróżniające ten system spośród innych to: wykorzy-
stanie ultrasonografii jako obrazowania śródoperacyjnego oraz
położenie nacisku na łatwość i mnemotechniczność obsługi.
Taki wybór podyktowany jest przede wszystkim relatywnie ni-
skim kosztem w porównaniu z wykorzystaniem obrazowania
przy pomocy fluoroskopu lub śródoperacyjnego MRI. Ponadto
taki sposób obrazowania – nienarażający pacjenta na szkodli-
we promieniowanie jonizujące – ma znaczną przewagę nad flu-
oroskopem. Prace badawczo-rozwojowe nad zintegrowaniem
tego typu systemu z robotem chirurgicznym prowadzi autor
we współpracy z Fundacją Rozwoju Kardiochirurgii im. prof. Zbi-
gniewa Religi w Zabrzu.
Interfejs użytkownika i procedurę przeprowadzania zabiegu
za pomocą systemu OTRAS zaprojektowano z myślą o łatwości
użycia. Zmniejszono liczbę zbędnych elementów wokół pola
Fot. 6
Zestaw OrthoPilot z 2008 r.: Polaris, komputer
Fot. 7
Obraz na monitorze po nawigowanym zamocowaniu prowadnic
Fot. 8
Cięcia kostne wykonywane sposobem
tradycyjnym po nawigowanym zamocowaniu
prowadnic w czasie zabiegu.
Fot. 9
Pole chirurgiczne w otolaryngologii
