Két és fél évvel ezelőtt a kaliforniai Fremont városában, a robotikus sebészeti fejlesztő cégnél működő THINK Surgical alkalmazottai tisztítottak egy tárolóegységet a székhelyük közelében, amikor egy tárgyat találtak, amely régi robotkarnak tűnt.
Micah Forstein, a társaság menedzserének közelebbi megfigyelése rájött, hogy a kar maradvány - egy prototípus egy találmány számára, amely örökre megváltoztatta az ízületpótlási műtétet.
A Robodoc néven ismert innovatív robotrendszer lehetővé teszi a sebészek számára, hogy bonyolultabb csípő- és térdműtéteket végezzenek nagyobb pontossággal, háromdimenziós virtuális képekké konvertált CT-letapogatások segítségével az előoperatív tervezéshez és számítógépes fúráshoz. Az eszközt világszerte több mint 28 000 eljárásban használják.
Most, a teljesen helyreállított 1989-es prototípust örökre emlékezetbe helyezik a Smithsonian Amerikai Történeti Múzeum gyűjteményében.
„Fontos számunkra, hogy emlékezzünk az orvosi technológia mérföldköveire” - mondja Forstein.
A ROBODOC prototípus az Amerikai Történelem Nemzeti Múzeumában. (NMAH / SI) A robot Howard "Hap" A. Paul késő állatorvos és William Bargar mérnök-fordult ortopéd sebész, akik mindkettő a Davis-i Kaliforniai Egyetemen dolgoztak, a nyolcvanas években, amikor Bargar felismerte, amit dilemmának hív. teljes csípő artroplasztika vagy csípőpótló műtét.
Abban a korszakban az implantátumokat akrilcemenssel rögzítették a beteg testéhez, egy tartós anyaggal, amely végül elbomlik, és a kés alatt a beteget visszaküldte.
A kutatók már megpróbálták kiküszöbölni a hibás cement szükségességét olyan porózus implantátumok felhasználásával, amelyekben a csont valóban megnövekedhet. Ez a fejlemény foglalkozott a romló cement problémájával, de az implantátumok még mindig hiányosak voltak, mivel csak néhány különbözo méretben gyártottak; nem illeszkedtek minden beteg testéhez.
"Megpróbálná behelyezni őket, és néhányuk túl szorosan beleférne, " mondja Bargar, "vagy megtöri a csontot, amikor behelyezi, vagy mások túl lazán illeszkednek, és összerezzent, tehát nehéz volt megszerezni a minden beteg számára megfelelő méretű. Tehát az volt az ötletem, hogy ezeket a dolgokat egyedi módon készítsem. "
A beteg CT vizsgálatának adatait, valamint a számítógépes tervezés / számítógépes gyártás (CAD / CAM) technológiát felhasználva Bargar megtervezhet egy implantátumot, hogy illeszkedjen az egyén testéhez. Ezután átadhatja a tervezést egy CAD / CAM gépen, amely kivágja az implantátumot a fémből.
Eközben az UC Davis campusának másik részén Paul az állatorvosi egyetemi rezidensként kutyák közös helyettesítő műtétét tanulmányozta. Nem tudta elviselni, hogy letette a kutyát közös ügyekre, ha vannak alternatívák, például csípőpótlások. A két kutató egyesítette erőit, és az egyedi implantátumok kutatását folytatta kutyákon.
De még az egyedi implantátumokkal is, az ízületpótlási műtét hibás volt. Míg a gép elkészítette az egyedi implantátumokat, a sebészek még mindig kezükben ástak a betegek csontjainak üregeit, gyakran durva módon, akadályokat jelentenek az implantátumok behelyezésekor, és előkészítették az utat a káros következmények, például a csontok hasadása számára.
A kutatók a ROBODOC-ot 23 kutya műtét során használták, mielőtt emberre próbálták volna használni. (NMAH / SI) Egy franciaországi Nizzából érkező repülési útján, ahol bemutatták az egyedi implantátumokkal kapcsolatos kutatásaikat, Bargar és Paul a következő ötlettel álltak elő: robot használatával vágja le az implantátum fordított alakját a betegben a tökéletes illeszkedés érdekében.
A robotika és a számítógépek kutatási területei azonban egymástól függetlenül fejlődtek, és egy új koncepció volt egy robot megtanítása úgy viselkedni, mint egy CAD / CAM gép. Miután sok robotikagyártónak felhívták a kutatókat zsákutcába, Bargar apja, az egykori IBM alkalmazott, kapcsolatba lépett egy csoporttal az IBM Thomas J. Watson Research Labban. A kutatók ott dolgoztak ki egy automatizált gépi nyelvet, de ezt még nem kellett alkalmazniuk a való világban.
Ez volt a tökéletes meccs, és 1986-ban a kutatók együttműködésbe kezdték az első és egyetlen aktív robotsebészeti rendszert. Az implantátumok előállításához használt CAD / CAM géphez hasonlóan, a robot a sebész utasításait követi, amelyeket a számítógéptől kap, és ezt az IBM által kifejlesztett nyelvet használja.
"Ötletednek és naivnak kell lennie, és ez is segít szerencsésnek" - mondja Bargar.
Robotocot, a Robodocot keresztelve egy 1987-es népszerű RoboCop filmre bólintottak. 1990 körül az Paul támogatásával Paul és Bargar alapították az Integrated Surgical Systems társaságot, és meggyőzték az FDA-t, hogy 1992 novemberében lehetővé tegyék számukra, hogy megvalósíthatósági tanulmányt készítsenek egy emberről. Az Integrated Surgical Systems és az IBM között tíz szabadalom létezik (szám 5769092, 5776136, 5806518, 5824085, 6033415, 6322567, 6430434, 5951475, 6415171 és 6747646), amelyek a teljes találmány különböző alkotóelemeit képviselik.
A robotot már 23 kutyánál használták műtétek során, és bár némi gondjuk volt a gép felállításával az első emberi műtét számára, sikeresek voltak és bebizonyították a gép biztonságát.
Az FDA ezután lehetővé tette számukra további kilenc emberi műtét elvégzését egy multicentrikus vizsgálatban (Paul részt vett a hat tesztműtéten, de tragikus módon a vizsgálat utolsó műtét előtti nappal leukémiában halt meg).
Ezeknek a vizsgálatoknak a segítségével bebizonyították, hogy a robot hozzájárult a pontosabb ízületpótlási műtétekhez, de az eljárás hosszabb ideig tartott, mint egy hagyományos műtét, ami nagyobb vérvesztést eredményez. Meg tudták változtatni a folyamatot egy német orvos javaslataival, akik ugyanabban az időben kezdték el használni az eszközt, amikor Bargar csapata elkezdte az FDA többcentrikus tanulmányait (az EU-nak más szabványkészlete volt, amely lehetővé tette ennek a készüléknek az alkalmazását Európában. mielőtt felhasználták az Egyesült Államokban).
De a változások beépítése érdekében az FDA megkövetelte a csapattól, hogy készítsen újabb kísérleteket, és 2006-ra a társaság kevés pénzeszközzel rendelkezett. 2007-ig bezárták az üzletet, amikor egy THER Surgical anyavállalata, a Curexo nevű koreai társaság belépett és biztosított pénzeszközöket a vizsgálat elvégzéséhez.
Az FDA a következő évben végül megtisztította a Robodocot, és ma a rendszer továbbra is az egyetlen aktív robotsebészeti rendszer (azaz a robot maga végzi el az eljárást a sebész utasításai szerint), amelyet az USA-ban ortopédiai műtétekhez használnak.
A ROBODOC volt az első aktív robot, amelyet a műtét során használtak. (NMAH / SI) Judy Chelnick, a múzeum orvostudomány és tudomány részlegének kurátora, évek óta követi a robotműtét technológia fejlődését, amikor Forstein a prototípus feltárása után kapcsolatba lépett a Smithsonian Intézettel. Chelnick tudta, hogy össze akar gyűjteni egy robot orvostechnikai eszközt, de még nem döntött arról, hogy melyiket választja.
Miután személyesen meglátogatta a robotot Fremontban, és feltárta a Robodoc történetét, úgy döntött, hogy ez a legfontosabb az első gyűjtéshez, mert ez volt az első.
„Ez történelmi. A műtét fejlődésének tekintem. Ez csak egy újabb módszer a műtét elvégzésére ”- mondja Chelnick.
2016 novemberében az Amerikai Történelem Nemzeti Múzeuma hivatalosan bevezette a Robodocot állandó tudományos és orvostudományi gyűjteményébe. A 72 éves Bargar, aki jelen volt az odaadási ünnepségen, a Smithsoniannak adományozását karrierjének „kapitányának” nevezi. Óriási megtiszteltetés. Valószínűleg ez az életem legnagyobb eredménye ”- mondja.
