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Método de papel de los detalles para automatizar la disección embotada usando da Vinci

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En un papel publicado en el diario de Robotics Research médico, un equipo de investigadores ha descubierto una manera de automatizar la disección embotada usando el robot quirúrgico de da Vinci, que es controlado por DA Vinci Research Kit (DVRK).

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La disección embotada es la separación quirúrgica de capas de tejido mediante un instrumento embotado. En la mayoría de los procedimientos quirúrgicos, la disección embotada toma lejos más tiempo que la disección aguda, que se puede describir como la práctica de cortar a través de tejidos con un instrumento agudo. Debido a esto, cualquier innovación que pueda hacer el proceso de la disección embotada más fácil, más seguro o más rápido podría mejorar perceptiblemente las vidas de ambos cirujanos y pacientes igualmente.

Una buena manera de hacer la disección embotada más fácil, más segura, y más rápida es automatizarla. Aquí está una descripción general de cómo la automatización de procedimientos quirúrgicos se hace. Las operaciones quirúrgicas primero se describen como serie de tareas conocidas como proceso quirúrgico (SP). Una ontología, o un sistema de la representación de los datos complejos/de conocimiento basado en la descripción exacta de agentes en cirugía, se desarrolla para representar el SP de una manera que permita que sea analizado de una manera automatizada. Un modelo de proceso quirúrgico (SPM) entonces se crea para simplificar el SP en un modelo que se pueda realizar con la ayuda de un sistema de gestión del flujo de trabajo.

Recientemente, un equipo de investigadores que comprendían a Dénes Ákos Nagy, Tamás Dániel Nagy, Renáta Elek, Imre J. Rudas, y Tamás Haidegger han descubierto una manera de automatizar la disección embotada usando el robot quirúrgico de da Vinci, que es controlado por DA Vinci Research Kit (DVRK). El equipo decidía automatizar la disección embotada como se realiza durante la colecistectomía Laparoscopic (LC), o el procedimiento por el cual la vesícula biliar es quitada por cirugía del ojo de la cerradura. Primero, leyeron la literatura quirúrgica en el LC y miraron los vídeos el representar del procedimiento. De acuerdo con esta información, un SPM fue creado y la porción del SPM que implicó la disección embotada fue seleccionada para el estudio adicional. Un algoritmo fue escrito para controlar y para supervisar la ejecución del proceso.

El algorithim requiere al cirujano seleccionar un comienzo y una punto final para la disección en una imagen endoscópica. El campo 3D entonces se reconstruye y la línea de la disección entre los puntos del límite identificó. El algoritmo de la visión de ordenador selecciona un punto en esta línea con la menos profundidad y el robot quirúrgico ejecuta la disección embotada a este punto. Cuando la disección es completa, los controles de programa si se expone la anatomía de la blanco. Si no, el algoritmo reinitiates la línea de la disección y comienza el proceso otra vez.

Para probar el funcionamiento de este algoritmo, el equipo creó un objeto que consistía en dos capas externas de silicón duro y una capa interna de silicón suave, espumoso, disectable que se podría penetrar con la herramienta laparoscopic. En todos los casos de prueba, la disección progresó en la línea prevista de la disección. El equipo también probó la sensibilidad del método para texturizar y de la rotación. Además, probaron el método en objetos más realistas tales como pechuga de pollo, hombro de cerdo, y hígado del pato. Fue encontrado que el método es altamente sensible texturizar pero no perceptiblemente sensible a la rotación, y que el funcionamiento del método en objetos realistas dependió en gran parte de la textura de los objetos y de la iluminación. El método realizó lejos mejor en objetos característica-ricos que en los característica-pobres.

Mientras que otros ensayos son necesarios confirmar la confiabilidad y la robustez de este método bajo condiciones quirúrgicas, parece que la disección embotada se puede realizar por el robot quirúrgico con solamente los datos visuales de la alimentación endoscópica estérea de la imagen de la cámara. Esto significa que los sensores adicionales no están requeridos, y que el método se pueda por lo tanto integrar fácilmente en el flujo de trabajo quirúrgico actual. En un futuro próximo, toda la disección embotada se podía realizar por los robots quirúrgicos.