Postural
Mechatronic Assistant for Laparoscopic Solo Surgery (PMASS)
1. Latar Belakang Penelitian
Laparoscopes
digunakan dalam operasi laparoskopi dimanipulasi dengan cara manusia, sistem
pasif atau sistem robot. Pekerjaan
ini mengusulkan sebuah sistem navigasi baru yang mandiri menangani laparoskop,
dengan maksud untuk mengurangi latency, dan yang memungkinkan real-time
penyesuaian perspektif visual. Metode. Sistem yang
dirancang adalah sistem mekatronika intuitif dengan tiga derajat kebebasan dan
artikulasi aktif tunggal. Sistem ini menggunakan titik penyisipan sebagai
titik invarian untuk navigasi
dan memiliki ruang kerja yang erat menyerupai kerucut
terbalik.
Operasi
laparoskopi, yang berada di garda depan teknologi, telah mencakup berbagai
bidang teknologi. Mengingat karakteristik, jenis operasi ini menuntut bahwa
dokter yang khusus memperoleh kemampuan baru dan cepat beradaptasi dengan
teknologi baru. Kemajuan teknologi dalam bantuan dengan memegang dan penanganan
laparoskop selama fokus operasi pada operasi solo, di mana ahli bedah
disediakan dengan sarana teknologi untuk melakukan operasi saja.
Ruang kerja dari semua sistem ini merupakan
kerucut terbalik. Namun, tergantung pada aplikasi atau subspesialisasi, ruang
kerja nyata terbatas untuk setengah atau kurang dari setengah dari kerucut
terbalik, yang biasanya terletak di depan ahli bedah. Sebuah alat seperti
asisten robot sangat menguntungkan jika dapat digunakan dalam semua
spesialisasi laparoskopi. Namun, mengingat transportasi, instalasi dan biaya
pemeliharaan, alat ini menjadi sangat mahal jika penggunaannya terbatas pada
beberapa spesialisasi. Selain itu, downtime karena manual atau suara diaktifkan
reposisi laparoskop adalah kumulatif dan umumnya tidak diperhitungkan selama
proses evaluasi. Namun demikian, downtime dapat dikurangi jika laparoskop
ditangani secara intuitif dan, sebaiknya, secara real time. Oleh karena itu
kami mengusulkan alat dioptimalkan, berdasarkan Postural Mechatronic Assistant
for Laparoscopic Training (PMAT) (Minor et al., 2005), yang dapat diterapkan
secara selektif untuk operasi solo, mudah diinstal dan diangkut, dan digunakan
untuk memberikan bantuan fungsional selama operasi.
2.
Material dan Metode
Postural
Mechatronic Assistant for Laparoscopic Training (PMAT) ini terdiri dari
harness, harness merupakan sebuah panduan linier elektrik aktif dan pasif dengan menggabungkan laparoskop. Artikulasi pasif disterilisasi
dalam solusi sebelum prosedur dan panduan linier tercakup dalam plastik steril. Dokter bedah, setelah
mencuci tangan / dan dibantu oleh perawat, menempatkan bedah gaun di atas memanfaatkan.
Posisi port berada dan eksplorasi visual yang manual dilakukan keluar. Setelah
masuk port berada di tempat, panduan linier dari sistem mekatronika yang
digabungkan untuk memanfaatkan, dengan menekan sekilas ke gaun bedah, dan aman.
Terakhir, pasif modul asisten mekatronika dijamin untuk panduan linier dan
laparoskop 300 adalah
terpasang. Setelah sistem optik digabungkan dengan sistem mekatronika, itu
diperkenalkan kerongga untuk melakukan eksplorasi dan memulai prosedur.
Sistem
baru itu terdiri dari tiga artikulasi, seperti terlihat gambar 2(A). Dua
artikulasi pasif dan satu aktif. Artikulasi yang pertama adalah aktif dan
berputar. Artikulasi yang kedua, berputar tetapi pasif, itu beroperasi seperti
pada artikulasi pertama. Artikulasi yang ketiga, adalah pasif dan berputar, itu
beroperasi di bidang tegak lurus tehadap artikulasi sebelumnya.
Sistem memakai
entri poin yang tetap dan invarian point untuk eksprolasi dan navigasi. Navigasi laparoskopi dengan 0 derajat optik
membutuhkan enam dasar perpindahan : kanan,kiri,atas,masuk, masuk, dan keluar.
Untuk merhorinzontalkan semua kekanan,kiri dokter bedah memutar tubuh pasien
kanan atau kiri. Artikulasi ketiga dan inti dari pergerakan yang komplit
(gambar 2B). Untuk memantapkan sudut entry yang berkorespondensi dengan
pergantian orientasi optikal atas dan bawah laparoskopi, sistem memakai
artikulasi pertama yaitu yang aktif dan berputar bersama-sama dengan artikulasi
kedua yaitu yang pasif. Mekanisme ini hampir mendekati pergantian linear
seperti yang ditunjukan gambar 2.C. Dokter bedah meaktifasi artikulasi ini
dengan arti dua perubahan proksimal.
Untuk
memindahkan laparoskopi masuk atau
keluar, dokter bedah menggerakkan badannya untik menuju atau menjauhi pasien.
Trejectori hampir linier, maka tidak ada penglihatan yang hilang ketika
menggerakkan masuk atau keluar dari jaringan dan organ selama prosedur (gambar
2.D).
Simulasi juga
menentukan posisi dalam semua momen ujung laparoskop dan besarnya perpindahan
di dalam rongga perut untuk gerakan kanan-kiri dan hasilnya seperti gambar 3.
Setelah sistem
mekatronika telah dimodelkan, sebuah kelompok multidisiplin bertemu untuk
menetapkan kriteria sebagai berikut:
· Sistem
tersebut harus mountable dalam modul, sehingga setup di ruang operasi
sterilisasi cepat dan trans-operatory dipertahankan.
· Sistem
harus memungkinkan pemutusan cepat laparoskop, sehingga ahli bedah dapat
melakukan eksplorasi tak terduga ruang anatomi dan manufer selama setiap
operasi standar.
· Sistem
tersebut harus dibuat dari bahan yang dapat disterilkan.
· Berat
sistem harus disimpan ke minimum.
3.
Pengujian
Pendekatan
dokter bedah adalah frontal pasien dan ergonomis. Evaluasi berikutnya terdiri
dari PMASS dievaluasi oleh dokter yang berpengalaman, yang pertama dibedah,
dipotong, dan dijahit bagian ayam menggunakan optik 0o dan manuver
dilakukan untuk mengubah perspektif optik dan menjelajahi daerah sekitarnya
(Gambar 4 a, b). Operasi dipilih sehingga tiga ovariohysterectomies pada
anjing, menggunakan 0 ° optik (Gambar 4 c, d). Evaluasi akhir terdiri dari dua
operasi pediatrik untuk mana prosedur yang dipilih adalah Nissen fundoplication
untuk memperbaiki penyakit gastroesophageal reflux, tidak dikoreksi oleh
pengobatan farmakologis dan dengan esofagitis gigih dan perdarahan saluran pencernaan.
4. Hasil
Sistem mekatronika itu dipasang ke ahli bedah dalam waktu
rata-rata 1 menit. Para ahli bedah diperlukan rata-rata dari 5 menit untuk
adaptasi untuk membentuk tangan-mata umpan balik dengan sistem. Ahli bedah yang
digunakan gerakan postural dan umpan balik visual yang diperlukan untuk mencapaiposisi
sambil menjaga kedua tangan bebas untuk melakukan prosedur mereka. Optik
menunjukkan tidak ada tandatremor, dan eksplorasi, sambil bergerak masuk dan
keluar, adalah intuitif dan terjadi secara real waktu. Hal itu juga mengamati
bahwa sistem tersebut bekerja sama dengan baik apakah ahli bedah berdiri atau
duduk, dan bahwa perubahan postural tidak membatasi persepsi visual. Simulasi
menggunakan prototipe menunjukkan bahwa dalam gerakan keluar dan tidak
benar-benar linier. Namun, ketika di operasikan dengan umpan balik visual,
sistem mekatronika tidak memiliki keterbatasan ini.
5.
Diskusi
Penggunaan
teknologi baru dalam operasi ini memungkinkan ahli bedah untuk beroperasi solo
dalam beberapa prosedur. Keuntungan adalah ruang kerja yang memadai di meja
operasi dan manufer. Namun, meskipun sistem aktif dan pasif menawarkan
keunggulan ini, waktu yang dibutuhkan untuk pindah dan membersihkan laparoskopi
antara operasi belum berkurang.
.
Sistem mekatronika baru menunjukkan bahwa adalah mungkin untuk menjalani
operasi solo di mana ahli bedah otomatis memanipulasi laparoskop untuk
mendapatkan perspektif optik terbaik dan memiliki kedua tangan bebas untuk
melakukan prosedur. Salah satu manufer yang menyebabkan keterlambatan paling
selama operasi pembersihan laparoskop,apakah laparoskop kotor atau dikukus
sampai. Penundaan tersebut, yang bersifat kumulatif, yang lebih besar untuk
sistem robot daripada untuk asisten manusia, mengingat set perintah verbal yang
harus diberikan kepada robot dan waktu yang diperlukan untuk pasangan dan
uncouple mekanis yang laparoskop. Desain baru mengurangi waktu pembersihan
tanpa mempengaruhi kualitas bedah.
