1	Minimal Invasiv Kirurgi Scenario: Bypass hjerteoperasjon med taktile sensorer
2	Oversikt Kort oversikt over tilgjengelige kommersielle systemer innen robotkirurgi Scenario: Bypass hjerteoperasjon med taktile sensorer -Litt om åpen hjertekirurgi og trad. bypass -Transplantasjon av brystarterien IMA -Taktile sensorer - berøringssensorer Oppsummering/spørsmål
3	Definisjon Robot: Maskin som kan utføre rutinearbeid En som arbeider automatisk uten å tenke Robotkirurgi: -egentlig ikke en robot, men en manipulator ”En person som manipulerer” Sanntids 3D-overføring av kirurgens bevegelser til manipulatoren. Vi bruker likevel termen ”robot”, da det er brukt i så å si alle publikasjoner.
4	Kommersielle robotsystemer Computer Motion’s ZEUS og Aesop -Rikshospitalets system Intuitive Surgical’s da Vinci Fusjonert 7 mars 2003
5	1-Computer Motion’s ZEUS - komplett system Grunnlagt 1989 Santa Barbara, California 1500 robotsystemer i bruk 6 frihetsgrader – 6 akser 3D-visualisering med hjelm Touch screen monitor God ergonomi Skalerbare bevegelser Enkelt lavpassfilter hindrer skjelving/tremor Over 50 instrumenter, 3-5mm i diameter
6	1-Computer Motion’s Aesop kamerarobot Stemmestyrt med enkel kommando trestruktur Right, up, down, in... Filtrering av bakgrunnsstøy Tilbakemelding av godkjent kommando 7 frihetsgrader Gir kirurgen full kontroll over kamera Eliminerer ”sjøsyke”
7	2-Intuitive Surgical’s da Vinci Grunnlagt 1995 Sunnyvale, California Mer enn 115 systemer i bruk verden over 7 frihetsgrader Fingerkontroll av instrumenter og 3D ”kikkert” 3D endoscope - fotkontroll Endowrist instrumenter Filmstjerne i James Bond’s ”Die another day”
8	2-Intuitive Surgical’s da Vinci
9	Dagens typiske robotoperasjoner Kikkhulls operasjoner -gastro bypass -galleblære Hjertekirurgi – bypass – mitral ventil reparasjon Hjernekirurgi
10	Opplæring med simulering SimSurgery, Norsk Grunnlagt 1999 Sanntids 3D-simulering Bedre og billigere opplæring/trening Bedre pasient sikkerhet
11	Scenario – bypass hjerteoperasjon Vi tenker oss en robot som går inn i hjerteregionen selv, lokaliserer og frigjør brystarterien for så å bypasse den blokkerte coronary arterien (kransåren). Dette skjer uten manipulasjon av menneske Vi konsentrerer oss her kun om å frigjøre blodåren.
12	Hjerteinfarkt - arteriosklerose Åreforkalkning blokkerer blodårer Hindrer forsyning av oksygen og næringstoffer til hjertemuskelen Foråraker hjertekrampe (angina pectoris) eller hjerteinfarkt Sterke smerter i brystet kan tyde på blokkerte årer USA – McDonalds hjemland 2 av 5 amerikanere dør av hjertesykdom 200 000 opereres årlig med bypass i USA Japan - ingen
13	Hjertets blodforsyning Coronary artery -kransårene
14	Bypassmetoder To hoved metoder: Hente en vene eller arterie fra f.eks foten og lager en bypass rundt den blokkerte åren Frigjøre brystarterien (Internal Mammary Artery – IMA) og koble direkte til kransåren
15	IMA – Internal mammary artery Lokalisere brystarterien
16	IMA – Internal mammary artery Frigjøre brystarterien
17	IMA – Internal mammary artery Klargjøre brystarterien
18	IMA – Internal mammary artery Åpne hjerteposen og lokalisere årene
19	IMA – Internal mammary artery Ferdig transplantasjon av IMA og vene
20	Uten hjerte-lunge maskin Nå er det mulig å utføre bankende-hjerte bypass operasjon (må bruke mekanisk stabilisator) ZEUS første robot som utførte bankende hjerte bypass operasjon i 1999. Fremtid: Synkronisere kamera og manipulatorarmer med hjertet, slik at det oppfattes som om hjertet står i ro.
21	Hvordan finne pulsåren? Blodårer ofte gjemt blant vev Kirurgen kan bruke fingeren å føle seg frem til åren Vanskelig med kikkhullskirurgi. 1cm åpning. Tre alternative metoder: 3D CT-scanning med kontrastvæske -komplekst Ultralyd og dopplereffekt -dyr løsning Taktile sensorer -lite utviklet enda
22	Taktile sensorer Også kalt haptiske sensorer Kan sammenlignes med forced feedback på spillkonsoller Lite utviklet i robotkirurgi, men har stor nytteverdi. Føle vevtype, finne svulst/tumor Skalerbar
23	Typer taktile sensorer Berøringsensorer -kapasitive -konduktive Stress/kraft sensorer -strekklapp -piezoelement
24	Automatisk sporing av blodårer Dr. Beasley/Howe ved Harvard University utviklet et enkelt prinsipp. Kapasitiv sensor som følger blodåren med enkle algoritmer Hensikt: automatisk sporing og frigjøring av f.eks IMA ved bypass 45-60min å frigjøre manuelt 2min å spore blodåren
25	Etter operasjon Konvensjonell kirurgi 6 dager sykehus 2-3 uker hjemme Jobb 4-6 uker Store arr Sage i sternum (brystben)
26	Fordeler med teknologien Minimalt-invasivt inngrep Kikkhullsoperasjon Bedre presisjon, skalerbare bevegelser hindrer tremor (tretthet - skjelving) Mindre skjæring på pasient - få arr Bedre for pasienten - raskere frisk Koststnadseffektivt – kortere tid på sykehus
27	Ulemper med teknologien Mangler haptisk tilbakekobling Store systemer – lite mobilt Dyrt og plasskrevende Mye ressurser på opplæring Viktig med dyktig teknologisk personell Feil på system er kritisk Normalt lengre operasjonstid
28	Fremtiden Mekanisk tilbaketrekking av instrumenter Automatisk kamera sporing Haptil tilbakekobling Litt lenger frem: Automatisk kobling av blodårer Kirurgisk anatomisk hukommelse Røntgen-hjerte posisjonering for instrumenter og kamera
29	Spørsmålsrunde
30	Takk for meg
31	Kilder BEAM Online About BEAM http://www.beam-online.com/navagation/_ab.htm Computer Motion http://www.computermotion.com/ Da Vinci mitral valve repair http://ats.ctsnetjournals.org/cgi/content/abstract/75/2/438 FYS222 Laboppgaver http://www.fys.uio.no/studier/kurs/fys222/Lab_OppgaveListe.html Heart Surgery Forum http://www.hsforum.com/ Howstuffworks How Robotic Surgery Will Work http://electronics.howstuffworks.com/robotic-surgery.htm Index of -video http://www.njcmr.org/video/?S=D Intuitive Surgical da Vinciª http://www.intuitivesurgical.com/ Medical Robotics Group at UC Berkeley http://robotics.eecs.berkeley.edu/medical/ Pressure Profile Systems - Capturing the Sense of Touch! http://www.pressureprofile.com/ SimSurgery™ http://www.simsurgery.no/ Surgical Video Library http://www.hsforum.com/svl Tactile Sensor Construction Technology http://robotics.eecs.berkeley.edu/~ronf/tactile-const.html
32	Eks på 3D visualisering Bruke 3D-hjelm Spesialbriller To videokanoner (RH) og storskjerm Ny teknologi med 3D på LCD.