Name: 遠隔操作ロボットシステム支援経皮的経腸骨-経仙骨スクリュー固定技術 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-01-06T14:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 57 s
Description: 学ぶ遠隔操作ロボットシステム支援による経皮的経腸骨-経仙骨スクリュー固定技術。3Dナビゲーションや拡張現実と組み合わせ、高精度なスクリュー挿入と放射線被曝低減を実現する最新の整形外科手術法です。

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このロボット技術の適用は、華中科技大学同済医科大学同済病院の倫理委員会によって承認され、2013年に改訂された1975年のヘルシンキ宣言に準拠しています。
1.術前計画
<ol><li>大腿骨に2本のシャンツピンを挿入することにより、透視プレートベース( 材料の表を参照)を使用して死体骨盤を仰臥位に固定します。仰臥位では、後上腸骨棘の両方を厚板と腰椎の両方に同時に床に平行に置きます。 注:寄贈された死体は、華中科技大学同済医科大学解剖学研究部によって防腐処理されました。骨盤標本は、腰椎5椎骨のレベルおよび大腿骨の小転子より下での切断によって得られた。骨盤腔内の臓器を切除した。筋肉、関節包、靭帯構造は無傷のままでした。</li>
	<li>スパイラルCTを使用して、L5椎骨の上端から遠位大腿骨転子までの骨盤の画像を取得します( 資料表を参照)。ワークステーションを使用してすべての死体のコンピュータ断層撮影(CT)画像を処理し、DICOM形式で保存します。 注:CTパラメータ:スライス厚さ0.5mm、電流63mA、電圧140kV。</li>
	<li>CTスキャンデータをDICOM形式でこのシステムの術前計画ソフトウェア( 材料表を参照)にインポートして、骨盤の軸方向、冠状、矢状画像を取得します。 注:DICOMファイルにはCTスキャンからの情報が含まれており、再構築された画像は自動インポートによって取得できます。</li>
	<li>ソフトウェアのMedCADモジュールを使用して円柱を作成し、直径と長さを入力して円柱のサイズを定義します。S1またはS2椎体に置き、軸画像と冠状画像で円柱正中線の向きを調整します。各画像で円柱のエッジと皮質骨の関係を確認してください。 注意: 海綿骨内のシリンダー全体(皮質骨との接触を除く)は、S1またはS2に対応するスクリューチャネルがあると見なされます。シリンダーの中央線の長さはネジの長さです。</li>
</ol>2.手術設定
<ol><li>骨盤を仰臥位の透視手術台に固定します(図1)。</li>
	<li>ロボット( 材料表を参照)を同側を手術台に対して45°で配置し、Cアームを反対側の手術台に垂直にします。Cアームのモニターは、外科医が手術室を観察できるように手術室に面している必要があります(図1)。</li>
	<li>MSOPGSとスレーブマニピュレータのワークステーションを手術室の外に置きます。外科医は、スレーブマニピュレーターで遠隔操作しながら、手術野とCアームモニターを観察できる必要があります(図1)。</li>
</ol>3.外科的処置
注: システムを起動して検査すると、マニピュレータは自動的に動作状態に展開されます。
<ol><li>グリッドポジションメーカーを同側を粘着テープで固定します。仙骨の真の側面図上のグリッド位置マーカーでターゲット領域を選択します。コンソールの手動トラクションモードが選択され、開始されていることを確認します。ロボットアームをS1またはS2の経腸骨-経仙骨ネジエントリポイントの一般領域にドラッグします(図3A、B)。 注:ターゲット領域は、仙骨、仙骨神経管、および脊柱管の前縁で囲まれています。</li>
	<li>仙骨の真の側面図を視覚化し、マスターマニピュレータを操作し、マスタースレーブ動作モードでガイドワイヤ入力領域に配置されるように遠位スリーブの先端を調整します(図3C)。</li>
	<li>RCMモードを選択した後、側面仙骨ビューのためにCアーム透視を続行します。ガイドワイヤスリーブの中心を同心円に調整して、ネジチャネルと一致します(図3D)。</li>
	<li>ロボットアームをロックし、電気ドリルを使用して反対側の腸骨にガイドワイヤー(2.5 mm Kワイヤー、 材料表を参照)を挿入します。次に、手動牽引モードでロボットを取り外します(図3E)。 注意: この手順では、透視検査は実行しないでください。</li>
	<li>Cアームを入口角と出口角(骨盤が異なれば角度も異なります)に回して、ガイドワイヤーが前仙骨皮質と後仙骨皮質と仙骨神経管を突破したか、接触したかを判断します(図3F、G)。</li>
	<li>ガイドワイヤーに沿って7.3mmの半ねじネジ( 材料表を参照)を反対側の腸骨皮質に挿入します。</li>
	<li>骨盤の入口と出口のビューと側面図のネジの位置を評価します(図4)。</li>
</ol>4.術後評価
<ol><li>手順 1.2-1.3 を実行します。 注:CTパラメータ:スライス厚さ0.5mm、電流63mA、電圧140kV。</li>
	<li>各軸方向、冠状状、および矢状画像のネジの位置を確認してください。 注:ネジの位置は、Grasの方法を使用して評価されました。具体的には、海綿骨のネジはグレードI、皮質骨に接触するネジはグレードII、皮質骨を貫通するネジはグレードIIIです。グレードIIIはネジの置き忘れを表し、血管および神経損傷のリスクを示します13。</li>
</ol>

<ol><li>Bargar, W. L., Bauer, A., Börner, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Primary+and+revision+total+hip+replacement+using+the+Robodoc+system%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Orthopaedics+and+Related+Research%22%5BJournal%5D)">Primary and revision total hip replacement using the Robodoc system.</a> Clinical Orthopaedics and Related Research. (354), 82-91 (1998).</li>
<li>Jacofsky, D. J., Allen, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Robotics+in+arthroplasty%3A+A+comprehensive+review%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Arthroplasty%22%5BJournal%5D)">Robotics in arthroplasty: A comprehensive review.</a> Journal of Arthroplasty. 31 (10), 2353-2363 (2016).</li>
<li>Perfetti, D. C., Kisinde, S., Rogers-LaVanne, M. P., Satin, A. M., Lieberman, I. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Robotic+spine+surgery%3A+Past%2C+present+and+future%5BTitle%5D)+AND+%22Spine%22%5BJournal%5D)">Robotic spine surgery: Past, present and future.</a> Spine. 47 (13), 909-921 (2022).</li>
<li>Long, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparative+study+of+percutaneous+sacroiliac+screw+with+or+without+TiRobot+assistance+for+treating+pelvic+posterior+ring+fractures%5BTitle%5D)+AND+%22Orthopaedic+Surgery%22%5BJournal%5D)">Comparative study of percutaneous sacroiliac screw with or without TiRobot assistance for treating pelvic posterior ring fractures.</a> Orthopaedic Surgery. 11 (3), 386-396 (2019).</li>
<li>Duan, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Robot-assisted+percutaneous+cannulated+screw+fixation+of+femoral+neck+fractures%3A+Preliminary+clinical+results%5BTitle%5D)+AND+%22Orthopaedic+Surgery%22%5BJournal%5D)">Robot-assisted percutaneous cannulated screw fixation of femoral neck fractures: Preliminary clinical results.</a> Orthopaedic Surgery. 11 (1), 34-41 (2019).</li>
<li>Lei, H., Sheng, L., Manyi, W., Junqiang, W., Wenyong, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+biplanar+robot+navigation+system+for+the+distal+locking+of+intramedullary+nails%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Medical+Robotics+and+Computer+Assisted+Surgery%22%5BJournal%5D)">A biplanar robot navigation system for the distal locking of intramedullary nails.</a> International Journal of Medical Robotics and Computer Assisted Surgery. 6 (1), 61-65 (2010).</li>
<li>Oszwald, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Robotized+access+to+the+medullary+cavity+for+intramedullary+nailing+of+the+femur%5BTitle%5D)+AND+%22Technology+and+Health+Care%22%5BJournal%5D)">Robotized access to the medullary cavity for intramedullary nailing of the femur.</a> Technology and Health Care. 18 (3), 173-180 (2010).</li>
<li>Hung, S. S., Lee, M. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+assessment+of+a+surgical+robot+for+reduction+of+lower+limb+fractures%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Medical+Robotics+and+Computer+Assisted+Surgery%22%5BJournal%5D)">Functional assessment of a surgical robot for reduction of lower limb fractures.</a> International Journal of Medical Robotics and Computer Assisted Surgery. 6 (4), 413-421 (2010).</li>
<li>Dagnino, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Image-guided+surgical+robotic+system+for+percutaneous+reduction+of+joint+fractures%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Review+of+Biomedical+Engineering%22%5BJournal%5D)">Image-guided surgical robotic system for percutaneous reduction of joint fractures.</a> Annual Review of Biomedical Engineering. 45 (11), 2648-2662 (2017).</li>
<li>Garcia, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Trauma+Pod%3A+A+semi-automated+telerobotic+surgical+system%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Medical+Robotics+and+Computer+Assisted+Surgery%22%5BJournal%5D)">Trauma Pod: A semi-automated telerobotic surgical system.</a> International Journal of Medical Robotics and Computer Assisted Surgery. 5 (2), 136-146 (2009).</li>
<li>Gaensslen, A., Müller, M., Nerlich, M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aGaensslen%2C+A+%22Acetabular+Fractures%3A+Diagnosis%2C+Indications%2C+Treatment+Strategies%22">Acetabular Fractures: Diagnosis, Indications, Treatment Strategies</a>. , Thieme. Stuttgart, Germany. (2017).</li>
<li>LBR, LBR Med: A collaborative robot for medical applications. KUKA. , Available from: 
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<li>Gras, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((2D-fluoroscopic+navigated+percutaneous+screw+fixation+of+pelvic+ring+injuries--A+case+series%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Musculoskeletal+Disorders%22%5BJournal%5D)">2D-fluoroscopic navigated percutaneous screw fixation of pelvic ring injuries--A case series.</a> BMC Musculoskeletal Disorders. 11, 153(2010).</li>
<li>Innocenti, B., Bori, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Robotics+in+orthopaedic+surgery%3A+Why%2C+what+and+how%5BTitle%5D)+AND+%22Archives+of+Orthopaedic+and+Trauma+Surgery%22%5BJournal%5D)">Robotics in orthopaedic surgery: Why, what and how.</a> Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery. 141 (12), 2035-2042 (2021).</li>
<li>Chen, A. F., Kazarian, G. S., Jessop, G. W., Makhdom, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Robotic+technology+in+orthopaedic+surgery%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Bone+and+Joint+Surgery%22%5BJournal%5D)">Robotic technology in orthopaedic surgery.</a> Journal of Bone and Joint Surgery. 100 (22), 1984-1992 (2018).</li>
<li>D'Souza, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Robotic-assisted+spine+surgery%3A+History%2C+efficacy%2C+cost%2C+and+future+trends%5BTitle%5D)+AND+%22Robotic+surgery%22%5BJournal%5D)">Robotic-assisted spine surgery: History, efficacy, cost, and future trends.</a> Robotic surgery. 6, 9-23 (2019).</li>
<li>Dagnino, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Navigation+system+for+robot-assisted+intra-articular+lower-limb+fracture+surgery%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+for+Computer+Assisted+Radiology+and+Surgery%22%5BJournal%5D)">Navigation system for robot-assisted intra-articular lower-limb fracture surgery.</a> International Journal for Computer Assisted Radiology and Surgery. 11 (10), 1831-1843 (2016).</li>
<li>Füchtmeier, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reduction+of+femoral+shaft+fractures+in+vitro+by+a+new+developed+reduction+robot+system+%27RepoRobo%5BTitle%5D)+AND+%22Injury%22%5BJournal%5D)">Reduction of femoral shaft fractures in vitro by a new developed reduction robot system 'RepoRobo.</a> Injury. 35, 113-119 (2004).</li>
<li>Schuijt, H. J., Hundersmarck, D., Smeeing, D. P. J., vander Velde, D., Weaver, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Robot-assisted+fracture+fixation+in+orthopaedic+trauma+surgery%3A+A+systematic+review%5BTitle%5D)+AND+%22OTA+International%22%5BJournal%5D)">Robot-assisted fracture fixation in orthopaedic trauma surgery: A systematic review.</a> OTA International. 4 (4), 153(2021).</li>
<li>Wang, J. Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Percutaneous+sacroiliac+screw+placement%3A+A+prospective+randomized+comparison+of+robot-assisted+navigation+procedures+with+a+conventional+technique%5BTitle%5D)+AND+%22Chinese+Medical+Journal%22%5BJournal%5D)">Percutaneous sacroiliac screw placement: A prospective randomized comparison of robot-assisted navigation procedures with a conventional technique.</a> Chinese Medical Journal. 130 (21), 2527-2534 (2017).</li>
<li>Zhu, Z. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((TiRobot-assisted+percutaneous+cannulated+screw+fixation+in+the+treatment+of+femoral+neck+fractures%3A+A+minimum+2-year+follow-up+of+50+patients%5BTitle%5D)+AND+%22Orthopaedic+Surgery%22%5BJournal%5D)">TiRobot-assisted percutaneous cannulated screw fixation in the treatment of femoral neck fractures: A minimum 2-year follow-up of 50 patients.</a> Orthopaedic Surgery. 13 (1), 244-252 (2021).</li>
<li>Gardner, M. J., Routt, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transiliac-transsacral+screws+for+posterior+pelvic+stabilization%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Orthopaedic+Trauma%22%5BJournal%5D)">Transiliac-transsacral screws for posterior pelvic stabilization.</a> Journal of Orthopaedic Trauma. 25 (6), 378-384 (2011).</li>
<li>Verhey, J. T., Haglin, J. M., Verhey, E. M., Hartigan, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Virtual%2C+augmented%2C+and+mixed+reality+applications+in+orthopedic+surgery%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Medical+Robotics+and+Computer+Assisted+Surgery%22%5BJournal%5D)">Virtual, augmented, and mixed reality applications in orthopedic surgery.</a> International Journal of Medical Robotics and Computer Assisted Surgery. 16 (2), 2067(2020).</li>
</ol>

著者は、競合する利益がないことを宣言します。

ロボットの種類に関係なく、整形外科におけるロボットのコアアプリケーションは、外科医が手術の精度を向上させるための高度なツールを提供します。しかし、手術ロボットの出現は医師に代わるものではありません。ロボット手術を行う外科医は、手術室にいる場合といない場合があります。外科用ロボットは、一般に、コンピュータ制御システム、操作を担当するロボットアーム、および追跡を担当するナビゲーションシステムを含む。ロボットシステムには、ロボットと外科医がどのように相互作用するかに応じて、セミアクティブ、パッシブ、アクティブシステム14の3つのカテゴリがあります。ロボット支援は、主に関節形成術と脊椎計装術に限定され、手術の精度を向上させます2,15,16。外傷整形外科でのロボットの使用は比較的まれです。トラウマポッド10は戦場で重傷を負った患者の命を救い、ロボット支援骨折手術(R...

整形外科手術で利用された最初のロボットアプリケーションは、1992年に採用されたROBODOCシステムでした1。それ以来、ロボット支援手術システムは急速に発展してきました。ロボット支援手術は、手足のアライメントと関節の生理学的運動学を回復する外科医の能力を高めることにより、関節形成術を改善します2。脊椎手術では、ロボットを使用した椎弓根スクリューの配置は安全で正確です。また、外科医の放射線被曝も減少します3。しかし、ロボット支援手術に関する研究は、外傷性整形外科疾患の不均一性のために限られていました。整形外科外傷に対するロボット手術に関する既存の研究は、主にロボット支援仙腸関節スクリューと骨盤リング骨折の恥骨スクリュー固定4、大腿骨頸部5のカニューレスクリュー固定、髄内釘6,7のエントリーポイントと遠位ロックボルト、経皮的骨折の減少8,9、および軍事分野における重傷患者の治療に焦点を当てています10。
経皮スクリュー技術は、2Dおよび3Dナビゲーションサポートを使用して実行できます。仙腸、前柱、後柱、寛骨臼上、および魔法のネジは、骨盤および寛骨臼のファクチャーの最も一般的な経皮的技術です11。経皮的経腸骨-経仙骨スクリュー技術は、外科医にとって依然として困難です。この手順には、骨盤の解剖学的構造とX線透視法の理解、正確な位置決め、および長期的な手の安定性が必要です。遠隔操作ロボットシステムは、これらの要件を十分に満たすことができます。この研究では、遠隔操作ロボットシステムを利用して、骨盤輪骨折に対する経皮的経腸骨-経仙骨スクリュー固定を完了します。このプロトコルの詳細とワークフローを以下に示します。
ロボットシステム マスタースレーブ整形外科位置決めおよびガイダンスシステム(MSOPGS)は、主に7自由度(DOF)の手術ロボット(スレーブマニピュレータ)、フォースフィードバックを備えたマスターマニピュレータ、およびコンソールの3つの部分で構成されています。このシステムには、手動牽引、マスター/スレーブ操作、リモートモーションセンター(ROM)、および緊急時の4つの動作モードがあります。 図 1 に MSOPPG を示します。その主な構成要素を以下に簡単に説明します。
手術ロボット( 材料表を参照)は、医療製品への統合が事前に認定された7自由度マニピュレータです12。ロボットには、力の変化を検出できるフォースフィードバックセンサーがあります。ロボットアームは手動またはリモートで操作できます。先端にトルクセンサーを取り付けて「マスターマニピュレーター」にマッピングし、リアルタイムの力フィードバックを可能にします。ロボットアームの最大荷重は、軟部組織の力に抵抗し、手術器具の羽ばたきを減らすのに十分です。ロボットはモバイルプラットフォームに接続され、運用作業場を取得し、安定性を確保します。ベースは「マスターマニピュレータ」と操作システムに接続されており、操作システムからの指示を処理することができます。
「マスターマニピュレータ」は、ヘルスケア業界向けに設計されており、ロボットを正確に制御できます。このデバイスは、高精度のフォースフィードバック把持機能を含む7つのアクティブDOFを提供します。そのエンドエフェクタは、人間の手の自然な可動域をカバーします。インクリメンタル制御戦略は、ロボットアームの直感的な制御を実現するために使用されます。
操作システムは、手動牽引、マスタースレーブ操作モード、リモートモーションセンター(RCM)、および緊急の4つのロボットアームを制御する方法を提供します。手術システムは外科医とロボットをリンクし、安全アラームを提供します。手動トラクションモードでは、マニピュレータを特定の動作範囲内で自由にドラッグできます。ロボットは5秒間停止すると自動的にロックされます。マスタースレーブモードでは、外科医は「マスターマニピュレータ」を使用してロボットアームの動きを制御できます。RCMモードでは、手術器具が器具の端を中心に回転することができます。RCMモードは、寛骨臼上チャネルのX線写真のティアドロップサインや経腸骨-経仙骨骨経路の真の仙骨ビューなど、チャネルの軸方向透視ビューでの向きを変えるのに最適です。マニピュレータは、任意の位置での緊急ブレーキに使用できます。 図 2 に、システムのワークフローを示します。

<table><tbody><tr><td>160スライスCT</td><td>United Imaging Healthcare Surgical Technology Co. Ltd</td><td>uCT780</td><td>精密画像とDICOMデータを取得</td></tr><tr><td>電動ボーンドリル</td><td>YUTONG Medical</td><td>なし</td><td>電源システム</td></tr><tr><td>透視プレートベース</td><td>なし なし</td> 死<td></td><td>体骨盤を手術台に固定</td></tr><tr><td>Kワイヤー</td><td>なし</td><td>2.5mm</td><td>ガイドワイヤー</td></tr><tr><td>マスタースレーブ整形外科用ポジショニング&ガイダンスシステム</td><td>United Imaging Healthcare Surgical Technology Co. Ltd</td><td>なし</td><td>整形外科用ネジを位置決めする遠隔操作ロボットシステム</td></tr><tr><td>Mimics Innovation Suite</td><td>Materialise</td><td>Mimics Medical 21</td><td>術前計画ソフトウェア &nbsp;&nbsp;</td></tr><tr><td>モバイルCアーム</td><td>United Imaging Healthcare Surgical Technology Co. Ltd</td><td>uMC560i</td><td>低線量CMOSモバイルCアーム</td></tr><tr><td>手術台&nbsp;</td><td>ケリング</td><td>DL&middot;C-I</td><td>X透視手術台</td></tr><tr><td>Schanz ピン</td><td>Tianjin ZhengTian Medical Instrument Co.,Ltd.</td><td>5.0mm</td><td>は死体の骨盤を固定</td></tr>します半<tr><td>ねじ</td><td>Tianjin ZhengTian医療機器有限公司</td><td>7.3mm</td><td>経腸骨-経仙骨スクリュー</td></tr><tr><td>7自由度マニピュレーター</td><td>KUKA、ドイツ</td><td>LBR Med 7 R800</td><td>外科手術用装置</td></tr></tbody></table>

遠隔操作ロボットシステム支援経皮的経腸骨-経仙骨スクリュー固定技術

A Teleoperated Robotic System-Assisted Percutaneous Transiliac-Transsacral Screw Fixation Technique

経腸骨-経仙骨スクリュー固定は、スクリューが皮質骨の6層を突破する必要があるため、臨床診療では困難です。経腸骨-経仙ネジは、垂直垂直せん断力に耐えるために長いレバーアームを提供します。ただし、スクリューチャネルは非常に長いため、わずかな不一致が医原性神経血管損傷につながる可能性があります。医療用ロボットの開発により、手術の精度が向上しました。本プロトコルは、新しい遠隔操作ロボットシステムを使用して、経腸骨-経仙骨スクリュー固定を実行する方法を説明しています。ロボットはリモートで操作して、エントリポイントを配置し、スリーブの向きを調整しました。スクリュー位置は術後コンピュータ断層撮影(CT)を用いて評価した。術中透視法で確認したように、すべてのネジは安全に埋め込まれました。術後CTで全てのネジが海綿骨にあることを確認した.このシステムは、医師のイニシアチブとロボットの安定性を兼ね備えています。この手順のリモートコントロールが可能です。ロボット支援手術は、従来の方法と比較して高い位置保持能力を持っています。アクティブなロボットシステムとは対照的に、外科医は手術を完全に制御できます。ロボットシステムは手術室システムと完全に互換性があり、追加の機器を必要としません。

上級整形外科医は、説明されている手順を使用して手術を完了しました。すべてのネジ(S1に3本、S2に2本)が固定されました。5本のネジをそれぞれ挿入するのにかかった時間(最初のX線透視からネジの挿入まで)は、それぞれ32分、28分、26分、20分、および23分でした。各スクリューの透視時間は約5分であった。すべてのネジは術中の透視画像の正しい位置にあったが、いくつかの記事では、スクリューの配置を評価するための術後CTスキャンの必要性が強調されている。術後のCTスキャンでは皮質骨にネジが貫通していませんでした。すべてのネジは完全に海綿骨にありました(図4)。
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64796/64796fig01.jpg"> 図1:手術環境のセットアップ。</stro...

遠隔操作ロボットシステム支援経皮経腸骨-経仙骨スクリュー固定は実行可能な技術です。スクリューチャネルは、ロボットアームの優れた動きの自由度と安定性により、高精度で実装できます。

Transiliac-transsacral screw fixation is challenging in clinical practice as the screws need to break through six layers of cortical bone. ...

経腸骨-経仙骨スクリュー固定は、臨床診療では困難な作業です。遠隔操作ロボットシステム支援手術は、経腸骨-経仙骨スクリュー配置の難しさに対する解決策を提供します。この技術を使用すると、外科医は手術室の外で手順を実行できるため、放射線被曝の危険を回避できます。また、ロボット支援手術は、従来法に比べて位置維持能力が高くなっています。このテクノロジーは、3Dナビゲーション、バーチャルリアリティ、拡張現実、および複合現実テクノロジーと組み合わせて、骨盤寛骨臼に経皮的なスクリューを配置することができます。効率的な固定のために、医師はこの技術を使用する前に、透視下でフリーハンドを使用して仙腸骨ネジを配置することに熟練している必要があります。まず、大腿骨に2本のシャンツピンを挿入することにより、透視プレートベースを使用して死体の骨盤を仰臥位に固定します。仰臥位では、後上腸骨棘の両方を同時に板の上、腰椎を床に平行に置きます。術前計画ソフトウェアのMed CADモジュールを使用して、骨盤の画像の円柱を作成し、直径と長さを入力して円柱のサイズを定義します。円柱をS1またはS2椎体に置き、軸および冠状画像で円柱の正中線の向きを調整します。各画像で円柱のエッジと皮質骨の関係を確認してください。透視手術台の仰臥位に骨盤を固定します。次に、ロボットを手術台に対して45度で同側に配置し、Cアームを反対側の手術台に垂直にします。次に、マスターマニピュレータのワークステーションを手術室の外に置きます。グリッドポジションメーカーを同側を粘着テープで固定します。仙骨の真の側面図上のグリッド位置マーカーでターゲット領域を選択します。コンソールの手動牽引モードが選択されて開始されていることを確認し、ロボットアームをS1またはS2経腸骨-経仙骨スクリューエントリポイントの一般的な領域にドラッグします。仙骨の真の側面図を視覚化し、マスターマニピュレータをマスタースレーブ動作モードで操作し、遠位スリーブの先端をガイドワイヤ入力領域に配置するように調整します。リモートモーションセンター(RCM)モードを選択した後、側面仙骨ビューのCアーム透視を続行します。ガイドワイヤスリーブの中心を同心円に調整して、ネジチャネルと一致します。ロボットアームをロックし、電気ドリルを使用して反対側の回腸に2.5ミリメートルのガイドワイヤーを挿入します。次に、手動牽引モードでロボットを取り外します。Cアームを入口と出口の角度に回して、ガイドワイヤーが突破したか、内部および後仙骨皮質と仙骨神経管に接触したことを確認します。ガイドワイヤーに沿って対側腸骨皮質に7.3ミリメートルの半ネジを挿入します。骨盤の入口、出口、および側面図のネジの位置を評価します。取得したCTスキャンデータをDICOM形式で術前計画ソフトウェアにインポートし、骨盤の冠状、矢状、および軸方向の画像でネジの位置を取得します。術後のCT再構成画像とスクリュー配置を評価するためのX線写真は、皮質骨にネジが貫通しておらず、すべてのネジが完全に海綿骨にあることを示しました。正中線部位の矢状CT再構成像は,再スライス軸部像に見られるように,スクリューがS1に位置し仙骨管に入らなかったことを示唆した。また、再スライスコロナCT再構成画像に見られるように、スクリューは安全です。仙骨の真の側面図は、スクリューが完全に骨内にあり、入口と出口の画像で仙骨前部と後部の仙骨皮質および仙骨神経管から安全な距離にあることを明らかにしました。この手順のリモートコントロールが可能です。このプロトコルの重要な点は、マスター/スレーブ動作モードとRCMモードの精度と安定性です。この方法は、今後、遠隔医療に欠かせないものとなることが期待されています。

a-teleoperated-robotic-system-assisted-percutaneous-transiliac

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工学

この記事の目的は、最小限に侵略的なトランスフォラミン間融合のための画像ガイダンスを提供することです。...

最小侵襲性トランスフォラミン間融合のためのコーンビーム術内コンピュータ断層撮影ベースの画像ガイダンス

この記事では、ロボット支援ナビゲーションシステムを使用して、ロボット支援ペディクルねじの配置のための標準化された外科技術を提示します。ステップバイステップのプロトコルを提示し、この手順のワークフローと注意事項を説明します。...

ペディクルねじ配置のための脊椎ロボット支援ナビゲーションシステム

L5-S1レベルでのCアームフリー斜め腰椎体間融合(OLIF51)と同時椎弓根スクリュー固定は、ナビゲーションガイダンスの下で横方向の位置で行われます。この技術は、外科医や手術スタッフを放射線の危険にさらすことはありません。...

CアームフリーのOLIF51と経皮ペディクルスクリューを単一の横位置に同時に固定

本稿では、大腿骨頸部骨折治療時に、より正確なスクリュー配置、手術効率の向上、合併症の軽減を可能にするロボット支援整形外科手術の方法を紹介します。...

大腿骨頸部骨折の治療における整形外科ロボット支援大腿骨頸部システム

ここでは、社内設計の千枚通しを使用して、肥満患者の髄内大腿骨釘打ちのガイドワイヤーにアクセスするためのプロトコルを紹介します。新しい千枚通しと遠位ポジショナーをガイドワイヤーの挿入と骨の開放に使用することで、ガイドワイヤーの挿入効率を高め、手術の難易度を下げることができます。...

遠位ポジショナーを備えた新しい千枚通しを利用した大腿骨の転子間骨折に対するロッキング髄内釘打ちによる治療

矢状調整ネジ(SAS)システムは、胸腰椎(TL)脊椎外傷に広く使用されています。経皮的オプションと特殊な外傷軽減装置もSASシステムで利用できます。SASシステムと新たに導入された外傷軽減デバイスを使用してTLバースト骨折を軽減する技術について説明します。...

矢状アライメントスクリューと外傷軽減装置を用いた胸腰椎破裂骨折の低侵襲治療

このプロトコルは、FE-TLIF手順の各ステップを詳述する貴重な方法を提供します。適切な教育を受ければ、FE-TLIFを効果的に学習することができ、良好な臨床結果につながります。...

Uniportal 完全内視鏡的後外側経椎間孔腰椎椎体間固定術

この研究は、低侵襲経椎間孔腰椎椎体間固定術 (MIS TLIF) のための標準化された完全にナビゲートされた 3D CT O アーム ガイド付きワークフローを提示し、ワークフロー、手術精度、および効率を向上させることを目的として、3D...

低侵襲脊椎手術の最適化: MIS TLIF における完全な 3D CT O アーム ナビゲーション ワークフロー

ここでは、全身内視鏡的トランスカンビン三角腰椎間固定術(KLIF)を行うプロトコルを紹介します。このプロトコルは、カンビン三角法を用いた後外側アプローチを用いて、安全に拡張可能なケージ挿入と神経減圧を行いながら、背側の椎間面構造を保存し軟部組織の損傷を最小限に抑えます。...

全身内視鏡的トランスカンビン三角腰椎椎間固定術:外科的技術

光の回折限界を克服するための方法が提示される。光学的反復Gerchberg-Saxtonのアルゴリズムを用いて位相回復、及び第1ステップの繰り返しが続くイメージングシステムシフト：この方法は、二段階プロセスを含む。合成的に増加したレンズ口径より高い撮像分解能が得られる、移動方向に沿って生成される。...

可動プラットホームからの撮像のための時間多重超解像技術

学ぶ遠隔操作ロボットシステム支援による経皮的経腸骨-経仙骨スクリュー固定技術。3Dナビゲーションや拡張現実と組み合わせ、高精度なスクリュー挿入と放射線被曝低減を実現する最新の整形外科手術法です。

遠隔操作ロボットシステム支援経皮的経腸骨-経仙骨スクリュー固定技術

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