Name: 원격 작동 로봇 시스템 보조 경피적 경질-경천골 나사 고정 기술 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-01-06T14:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 57 s
Description: 학습하세요 원격 작동 로봇 시스템을 이용한 경피적 경질-경천골 나사 고정 기술로 정형외과 수술의 정확성과 안전성을 향상시키는 방법을 알아보세요. 방사선 노출을 줄이고 수술실 외부에서도 시술이 가능한 이 혁신적인 기법을 탐구하세요.

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이 로봇 기술의 적용은 Huazhong 과학 기술 대학 Tongji 의과 대학 Tongji 병원 윤리위원회의 승인을 받았으며 2013 년에 개정 된 1975 년 헬싱키 선언을 준수합니다.
1. 수술 전 계획
<ol><li>대퇴골을 통해 두 개의 Schanz 핀을 삽입하여 형광 투시 플레이트 베이스( 재료 표 참조)를 사용하여 앙와위 위치에 사체 골반을 고정합니다. 앙와위 자세에서 뒤쪽 장골 척추를 판자와 요추를 바닥에 평행하게 동시에 놓습니다. 참고 : 기증 된 시체는 Huazhong 과학 기술 대학의 Tongji 의과 대학 해부학 및 연구과에서 방부 처리되었습니다. 골반 표본은 요추 5 척추의 수준과 대퇴골의 작은 trochanter 아래에서 절개하여 얻었습니다. 골반강의 장기가 제거되었습니다. 근육, 관절낭 및 인대 구조는 그대로 유지되었습니다.</li>
	<li>나선형 CT를 사용하여 L5 척추의 상단 가장자리에서 원위 대퇴 트로 챈터까지 골반의 이미지를 획득합니다 ( 재료 표 참조). 워크스테이션을 사용하여 모든 사체의 컴퓨터 단층 촬영(CT) 이미지를 처리하고 DICOM 형식으로 저장합니다. 참고: CT 매개변수: 0.5mm 슬라이스 두께, 63mA 전류, 140kV 전압.</li>
	<li>CT 스캔 데이터를 DICOM 형식으로 이 시스템의 수술 전 계획 소프트웨어( 재료 표 참조)로 가져와 골반의 축, 관상 및 시상 이미지를 얻습니다. 참고: DICOM 파일에는 CT 스캔의 정보가 포함되어 있으며 재구성 된 이미지는 자동 가져 오기로 얻을 수 있습니다.</li>
	<li>소프트웨어의 MedCAD 모듈을 사용하여 원통을 만들고 지름과 길이를 입력하여 원통의 크기를 정의합니다. S1 또는 S2 척추체에 배치하고 축 및 관상 이미지에서 실린더 정중선의 방향을 조정합니다. 각 이미지에서 원통의 가장자리와 피질 뼈 사이의 관계를 확인하십시오. 알림: 해면골 내의 실린더(피질뼈와의 접촉 제외)는 S1 또는 S2에 해당 나사 채널이 있는 것으로 간주됩니다. 실린더의 중간 선의 길이는 나사의 길이입니다.</li>
</ol>2. 수술 환경
<ol><li>골반을 형광 투시 수술대에 앙와위 자세로 고정합니다(그림 1).</li>
	<li>로봇( 재료 표 참조)을 수술대에 45°의 동측면에 놓고 C-arm이 반대쪽의 수술대에 수직이 되도록 합니다. C-arm의 모니터는 외과의가 관찰할 수 있도록 수술실을 향해야 합니다(그림 1).</li>
	<li>MSOPGS 및 슬레이브 매니퓰레이터의 워크스테이션을 수술실 외부에 배치합니다. 외과의는 슬레이브 매니퓰레이터로 원격 작동하는 동안 수술 부위와 C-arm 모니터를 관찰할 수 있어야 합니다(그림 1).</li>
</ol>3. 수술 절차
주: 시스템이 시작되고 검사된 후 조작기가 자동으로 작동 상태로 배포됩니다.
<ol><li>그리드 위치 메이커를 동측면에 접착 테이프로 고정합니다. 천골의 실제 측면도에서 그리드 위치 마커로 대상 영역을 선택하십시오. 콘솔에서 수동 견인 모드가 선택되고 시작되었는지 확인합니다. 로봇 팔을 S1 또는 S2 경장-경천골 나사 진입점의 일반 영역으로 끕니다(그림 3A, B). 참고: 대상 영역은 천골의 앞쪽 경계, 천골 신경관 및 척추관으로 둘러싸여 있습니다.</li>
	<li>천골의 실제 측면도를 시각화하고, 마스터 매니퓰레이터를 작동하고, 마스터-슬레이브 작동 모드에서 가이드와이어 입구 영역에 위치하도록 원위 슬리브의 끝을 조정합니다(그림 3C).</li>
	<li>RCM 모드를 선택한 후 측면 천골 보기를 위해 C-arm 형광투시를 계속합니다. 가이드와이어 슬리브의 중심을 나사 채널과 일치하도록 동심원으로 조정합니다(그림 3D).</li>
	<li>로봇 팔을 잠그고 전기 드릴을 사용하여 반대쪽 장골을 통해 가이드와이어(2.5mm K-와이어, 재료 표 참조)를 삽입합니다. 그런 다음 수동 견인 모드에서 로봇을 제거합니다(그림 3E). 참고: 이 단계에서는 형광투시법을 수행해서는 안 됩니다.</li>
	<li>C-arm을 입구 및 출구 각도(골반마다 각도가 다름)로 돌려 가이드와이어가 전방 및 후방 천골 피질과 천골 신경관을 뚫거나 접촉했는지 확인합니다(그림 3F, G).</li>
	<li>가이드 와이어를 따라 7.3mm 반나사산 나사 ( 재료 표 참조)를 반대쪽 장골 피질에 삽입합니다.</li>
	<li>골반 입구 및 출구 보기와 측면 보기에서 나사 위치를 평가합니다(그림 4).</li>
</ol>4. 수술 후 평가
<ol><li>1.2-1.3단계를 수행합니다. 참고: CT 매개변수: 0.5mm 슬라이스 두께, 63mA 전류 및 140kV 전압.</li>
	<li>각 축, 관상 및 시상 이미지에서 나사 위치를 확인하십시오. 참고: 나사 위치는 Gras의 방법을 사용하여 평가되었습니다. 특히, 해면골의 나사는 등급 I, 피질 뼈와 접촉하는 나사는 등급 II, 피질 뼈를 관통하는 나사는 등급 III입니다. 등급 III은 나사 잘못된 배치를 나타내며 혈관 및 신경 손상의 위험을 나타냅니다13.</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>
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<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>

저자는 경쟁 이익이 없다고 선언합니다.

로봇의 유형에 관계없이 정형 외과에서 로봇의 핵심 응용 프로그램은 외과의가 수술의 정확성을 향상시킬 수있는 고급 도구를 제공합니다. 그러나 수술 로봇의 출현은 의사를 대체하지 않습니다. 로봇 수술을 수행하는 외과의는 수술실에있을 수도 있고 없을 수도 있습니다. 수술 로봇은 일반적으로 컴퓨터 제어 시스템, 수술을 담당하는 로봇 팔 및 추적을 담당하는 내비게이션 시스템을 포함합니다. 로봇 시스템에는 로봇과 외과의사가 상호작용하는 방식에 따라 반능동, 수동 및 능동 시스템(14)을 포함하는 세 가지 범주가 있다. 로봇 지원은 주로 수술 정확도를 향상시키기 위해 관절 치환술 및 척추 계측 절차로 제한됩니다 2,15,16. 외상 정형 외과에서 로봇을 사용하는 것은 비교적 드뭅니다. Trauma Pod<sup class="xref"...

정형 외과 수술에 활용 된 최초의 로봇 응용 프로그램은 1992 년에 사용 된 ROBODOC 시스템이었습니다1. 그 이후로 로봇 보조 수술 시스템이 빠르게 발전했습니다. 로봇 보조 수술은 사지의 정렬과 관절의 생리적 운동학을 복원하는 외과의의 능력을 향상시켜 관절 성형술을 개선합니다2. 척추 수술에서 로봇을 사용한 척추경 나사의 배치는 안전하고 정확합니다. 또한 외과 의사의 방사선 노출을 줄입니다3. 그러나 로봇 보조 수술에 대한 연구는 외상성 정형 외과 질환의 이질성으로 인해 제한적이었습니다. 기존의 정형외과 외상 로봇 수술에 대한 연구는 주로 골반고리 골절4의 로봇 보조 천장관절 나사 및 치골 나사 고정, 대퇴골 경부의 캐뉼러 나사 고정5, 골수 내 못 박기의 진입점 및 원위 잠금 볼트6,7, 경피적 골절 감소 8,9 및 군사 분야에서의 중상 환자 치료10에 중점을 둡니다.
경피적 스크류 기술은 2D 및 3D 탐색 지원을 사용하여 수행할 수 있습니다. 천장골, 전방 기둥, 후방 기둥, 비구 상부 및 마술 나사는 골반 및 비구 사실에 대한 가장 일반적인 경피적 기술입니다11. 경피적 경골-경천골 스크류 기술은 외과의에게 여전히 어려운 과제입니다. 이 절차에는 골반 해부학 및 X선 형광투시법, 정확한 위치 지정 및 장기적인 손 안정성에 대한 이해가 필요합니다. 원격 작동 로봇 시스템은 이러한 요구 사항을 잘 충족할 수 있습니다. 이 연구는 원격 작동 로봇 시스템을 사용하여 골반 링 골절에 대한 경피적 경골-경천골 나사 고정을 완료합니다. 이 프로토콜의 세부 정보와 워크플로는 아래에 나와 있습니다.
로봇 시스템 마스터-슬레이브 정형외과 포지셔닝 및 안내 시스템(MSOPGS)은 주로 7자유도(DOF)의 수술 로봇(슬레이브 매니퓰레이터), 포스 피드백이 있는 마스터 매니퓰레이터 및 콘솔의 세 부분으로 구성됩니다. 이 시스템에는 수동 견인, 마스터-슬레이브 작동, 원격 동작 중심(ROM) 및 비상 사태의 네 가지 작동 모드가 있습니다. 그림 1 은 MSOPPGS를 보여줍니다. 주요 구성 요소는 아래에 간략하게 설명되어 있습니다.
수술 로봇( 재료 표 참조)은 의료 제품(12)에 통합하도록 사전 인증된 7개의 DOF 조작기입니다. 로봇에는 힘의 변화를 감지할 수 있는 힘 피드백 센서가 있습니다. 로봇 팔은 수동 또는 원격으로 조작할 수 있습니다. 토크 센서가 팁에 설치되고 "마스터 매니퓰레이터"에 매핑되어 실시간 힘 피드백이 가능합니다. 로봇 팔의 최대 하중은 연조직의 힘에 저항하고 수술 도구의 펄럭임을 줄이기에 충분합니다. 로봇은 모바일 플랫폼에 부착되어 운영 작업장을 확보하고 안정성을 보장합니다. 베이스는 "마스터 매니퓰레이터"와 작동 시스템에 연결되어 있으며 작동 시스템의 명령을 처리 할 수 있습니다.
"마스터 매니퓰레이터"는 의료 산업에서 로봇을 정밀하게 제어하도록 설계되었습니다. 이 장치는 고정밀 힘 피드백 파악 기능을 포함하여 7개의 활성 DOF를 제공합니다. 엔드 이펙터는 인간 손의 자연스러운 운동 범위를 커버합니다. 점진적 제어 전략은 로봇 팔의 직관적 인 제어를 달성하는 데 사용됩니다.
수술 시스템은 로봇 팔을 제어하는 네 가지 방법, 즉 수동 견인, 마스터-슬레이브 작동 모드, 원격 동작 중심(RCM) 및 비상 상황을 제공합니다. 수술 시스템은 외과의와 로봇을 연결하고 안전 경보를 제공합니다. 수동 트랙션 모드를 사용하면 특정 작동 범위 내에서 매니퓰레이터를 자유롭게 끌 수 있습니다. 로봇은 5초 동안 정지한 후 자동으로 잠깁니다. 마스터-슬레이브 모드에서 외과의는 "마스터 매니퓰레이터"를 사용하여 로봇 팔의 움직임을 제어할 수 있습니다. RCM 모드를 사용하면 수술 기구가 기구 끝을 중심으로 회전할 수 있습니다. RCM 모드는 비구 상부 채널의 방사선 촬영 눈물 방울 기호 및 경장-경천골 골 경로의 진정한 천골 보기와 같은 채널의 축 방향 형광 투시 보기에서 방향을 변경하는 데 가장 적합합니다. 매니퓰레이터는 어느 위치에서나 비상 제동에 사용할 수 있습니다. 그림 2 는 시스템의 워크플로를 보여줍니다.

<table><tbody><tr><td>160-slice CT</td><td>United Imaging Healthcare Surgical Technology Co., Ltd</td><td>uCT780</td><td>정밀 이미지 및 DICOM 데이터 획득</td></tr><tr><td>전기 뼈 드릴</td><td>YUTONG Medical</td><td>없음</td><td>전원 시스템</td></tr><tr><td>형광 플레이트 베이스</td><td>없음</td><td>없음</td><td>시체 골반을 수술대에 고정</td></tr><tr><td>K-와이어</td><td>없음</td><td>2.5mm</td><td>가이드와이어</td></tr><tr><td>Master-Slave 정형외과 포지셔닝 및 안내 시스템</td><td>United Imaging Healthcare Surgical Technology Co. Ltd</td><td>없음</td><td>정형외과 수술을 위한 나사를 배치하는 원격 작동 로봇 시스템</td></tr><tr><td>Mimics Innovation Suite</td><td>Materialise</td><td>Mimics Medical 21</td><td>수술 전 계획 소프트웨어 &nbsp; &nbsp;</td></tr><tr><td>모바일 C-arm</td><td>United Imaging Healthcare Surgical Technology Co. Ltd</td><td>uMC560i</td><td>저용량 CMOS 모바일 C-arm</td></tr><tr><td>수술대&nbsp;</td><td>켈링</td><td>DL&미드닷; C-I</td><td>형광 투시 수술 테이블</td></tr><tr><td>Schanz 핀</td><td>천진 ZhengTian 의료 기기 유한 회사</td><td>5.0mm</td><td>수정 시체 골반</td></tr><tr><td>나사 반나사</td><td>Tianjin ZhengTian Medical Instrument Co., Ltd.</td><td>7.3mm</td><td>Transiliac-Transsacral Screw</td></tr><tr><td>Seven DOF 매니퓰레이터</td><td>KUKA, 독일</td><td>LBR Med 7 R800</td><td>외과 수술 수행 장치</td></tr></tbody></table>

원격 작동 로봇 시스템 보조 경피적 경질-경천골 나사 고정 기술

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

경질리악-경천골 나사 고정은 나사가 피질 뼈의 6개 층을 뚫어야 하기 때문에 임상 실습에서 어렵습니다. 경골-경천골 나사는 수직 수직 전단력을 견딜 수 있는 더 긴 레버 암을 제공합니다. 그러나 스크류 채널이 너무 길어서 사소한 불일치로 인해 의원 성 신경 혈관 손상이 발생할 수 있습니다. 의료용 로봇의 개발은 수술의 정밀도를 향상 시켰습니다. 본 프로토콜은 새로운 원격 작동 로봇 시스템을 사용하여 transiliac-transacral 나사 고정을 실행하는 방법을 설명합니다. 로봇은 진입 점을 배치하고 슬리브의 방향을 조정하기 위해 원격으로 작동되었습니다. 스크류 위치는 수술 후 컴퓨터 단층 촬영 (CT)을 사용하여 평가되었습니다. 모든 나사는 수술 중 형광 투시법을 사용하여 확인된 바와 같이 안전하게 이식되었습니다. 수술 후 CT는 모든 나사가 해면골에 있음을 확인했습니다. 이 시스템은 의사의 주도권과 로봇의 안정성을 결합합니다. 이 절차의 원격 제어가 가능합니다. 로봇 보조 수술은 기존 방법에 비해 위치 유지 능력이 더 높습니다. 능동형 로봇 시스템과 달리 외과의는 수술을 완전히 제어할 수 있습니다. 로봇 시스템은 수술실 시스템과 완벽하게 호환되며 추가 장비가 필요하지 않습니다.

수석 정형 외과 의사는 설명 된 절차를 사용하여 수술을 완료했습니다. 모든 나사(S1에 3개, S2에 2개)가 고정되었습니다. 5개의 나사를 각각 삽입하는 데 걸린 시간(첫 번째 X선 형광투시에서 나사 삽입까지)은 각각 32분, 28분, 26분, 20분 및 23분이었습니다. 각 나사에 대한 형광 투시 시간은 약 5분이었습니다. 모든 나사가 수술 중 형광 투시 이미지의 올바른 위치에 있었지만 여러 기사에서는 나사 배치를 평가하기 위해 수술 후 CT 스캔의 필요성을 강조했습니다. 수술 후 CT 스캔에서 피질 뼈를 관통하는 나사는 없습니다. 모든 나사는 완전히 해면골에 있었습니다(그림 4).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64796/64796fig01.jpg"> <strong ...

원격 작동 로봇 시스템 보조 경피적 경질-경수술-경천골 나사 고정은 실현 가능한 기술입니다. 스크류 채널은 로봇 팔의 뛰어난 움직임의 자유와 안정성으로 인해 높은 정확도로 구현할 수 있습니다.

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

경골-경천골 나사 고정은 임상 실습에서 어려운 작업입니다. 원격 작동 로봇 시스템 보조 수술은 경골-경천골 나사 배치의 어려움에 대한 솔루션을 제공합니다. 이 기술을 사용하여 외과의는 수술실 밖에서 절차를 수행 할 수 있으므로 방사선 노출의 위험을 피할 수 있습니다.또한 로봇 보조 수술은 기존 방법에 비해 위치 유지 능력이 더 높습니다. 이 기술은 골반 비구에 경피적 나사 배치를 위한 3D 내비게이션, 가상 현실, 증강 현실 및 혼합 현실 기술과 결합될 수 있습니다. 효율적인 고정을 위해 의사는 이 기술을 사용하기 전에 형광투시 아래에 자손을 사용하여 천장 나사를 배치하는 데 능숙해야 합니다.시작하려면 대퇴골을 통해 두 개의 Schanz 핀을 삽입하여 형광 투시 플레이트 베이스를 사용하여 앙와위 위치에 사체 골반을 고정합니다. 앙와위 자세에서 뒤쪽 장골 가시를 판자에 동시에 놓고 요추를 바닥에 평행하게 놓습니다. 수술 전 계획 소프트웨어의 Med CAD 모듈을 사용하여 골반 이미지의 원통을 만들고 직경과 길이를 입력하여 원통의 크기를 정의합니다.실린더를 S1 또는 S2 척추체에 놓고 축 및 관상 이미지에서 실린더 정중선의 방향을 조정합니다. 각 이미지에서 원통의 가장자리와 피질 뼈 사이의 관계를 확인하십시오. 골반을 형광 투시 수술대의 앙와위 위치에 고정하십시오.그런 다음 로봇을 수술대와 45도 각도로 동측면에 놓고 반대쪽의 수술대에 수직인 C-arm을 놓습니다. 그런 다음 마스터 매니퓰레이터의 워크스테이션을 수술실 외부에 놓습니다. 그리드 위치 메이커를 동측면에 접착 테이프로 고정합니다.천골의 실제 측면도에서 그리드 위치 마커로 대상 영역을 선택하십시오. 콘솔에서 수동 견인 모드가 선택되고 시작되었는지 확인한 후 로봇 암을 S1 또는 S2 경장-경천골 나사 진입점의 일반 영역으로 끕니다. 천골의 실제 측면도를 시각화하고 마스터-슬레이브 작동 모드에서 마스터 매니퓰레이터를 작동하고 가이드 와이어 입구 영역에 위치하도록 원위 슬리브의 끝을 조정합니다.원격 동작 중심 또는 RCM 모드를 선택한 후 측면 천골 보기에 대해 C-arm 형광투시를 계속합니다. 가이드와이어 슬리브의 중심을 나사 채널과 일치하도록 동심원으로 조정합니다. 로봇 팔을 잠그고 전기 드릴을 사용하여 반대쪽 회장을 통해 2.5mm 가이드 와이어를 삽입합니다.그런 다음 수동 견인 모드에서 로봇을 제거하십시오. C-arm을 입구 및 출구 각도로 돌려 가이드 와이어가 뚫렸거나 내부 및 후방 천골 피질과 천골 신경관에 접촉했는지 확인합니다. 가이드 와이어를 따라 7.3mm 반 나사산 나사를 반대쪽 장골 피질에 삽입합니다.골반 입구, 출구 및 측면 보기에서 나사 위치를 평가합니다. 획득한 CT 스캔 데이터를 DICOM 형식의 수술 전 계획 소프트웨어로 가져와 골반의 관상, 시상 및 축 이미지에서 나사 위치를 얻습니다. 나사 배치를 평가하기 위한 수술 후 CT 재건 이미지와 X-레이는 나사가 피질뼈를 관통하지 않았으며 모든 나사가 완전히 해면골에 있는 것으로 나타났습니다.정중선 부위의 시상 CT 재구성 이미지는 나사가 S1에 위치하고 재슬라이스 축 이미지에서 볼 수 있듯이 천골관에 들어가지 않았음을 시사했습니다. 또한 나사는 재슬라이스 관상 CT 재구성 이미지에서 볼 수 있듯이 안전합니다. 천골의 진정한 측면도는 나사가 완전히 뼈 내에 위치하고 입구 및 출구 이미지의 전방 및 후방 천골 피질과 천골 신경관에서 안전한 거리에 있음을 보여주었습니다.이 절차의 원격 제어가 가능합니다. 이 프로토콜의 핵심은 마스터-슬레이브 작동 모드와 RCM 모드의 정확성과 안정성입니다. 이 방법은 향후 원격 진료의 필수적인 부분이 될 것으로 예상됩니다.

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이 문서의 목적은 최소 침습적 트랜스포머날 체 간 융합에 대한 이미지 지침을 제공하는 것입니다.

최소 침습성 경막 전형 체 융합을 위한 콘 빔 수술 외 컴퓨터 단층 촬영 기반 이미지 안내

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L5-S1 레벨(OLIF51)에서의 C-암이 없는 비스듬한 요추 간 융합과 동시 페디클 스크류 고정은 내비게이션 안내에 따라 측면 위치에서 수행됩니다. 이 기술은 외과 의사 또는 수술 직원을 방사선 위험에 노출시키지 않습니다.

단일 횡방향 위치에 C-암이 없는 동시 OLIF51 및 경피 페디클 스크류 고정

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최소 침습 척추 수술 최적화: MIS TLIF의 완전 3D CT O-Arm 탐색 워크플로

여기서는 전면 내시경 트랜스-캄빈 삼각형 요추 체간 유합술(KLIF)을 수행하는 프로토콜을 제시합니다. 이 프로토콜은 캄빈 삼각형을 통한 후외측 접근법을 활용하여 안전한 확장 가능한 케이지 삽입과 신경 감압을 수행하면서 등쪽 후관절 구조를 보존하고 연부 조직 외상을 최소화합니다.

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이동 플랫폼에서 이미징 시간 다중화 슈퍼 해결 기법

학습하세요 원격 작동 로봇 시스템을 이용한 경피적 경질-경천골 나사 고정 기술로 정형외과 수술의 정확성과 안전성을 향상시키는 방법을 알아보세요. 방사선 노출을 줄이고 수술실 외부에서도 시술이 가능한 이 혁신적인 기법을 탐구하세요.

원격 작동 로봇 시스템 보조 경피적 경질-경천골 나사 고정 기술

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