在远程医疗的新前沿
长途机器人辅助心脏手术和超越
在2018年,五名患者在心尖处心脏研究所在印度艾哈迈达巴德,接受治疗冠状动脉疾病(CAD),以同样的方式3000000人每年做的事:一个小气球被插入到心脏的动脉和膨胀,使得路对于支架的位置,以保持生命通道打开。
该过程被称为经皮冠状动脉介入(PCI),是动脉粥样硬化的标准治疗,通过噬菌斑的动脉内积聚和血流量的后续限制标记共同的CAD。就像他们之前许多病人,他们的行动是由一个机器人的GRX CorPath从机器人辅助平台Corindus,A西门子公司Healthineers。
然而,与他们之前任何人,这五个患者一个惊人的第一部分:其主要的医生是不是在过程中的一个房间。事实上,他是20英里远,引导机器人进行操作,以完美-从远程工作站。
欢迎到远程医疗的新领域。
机器人手术铲球的主要死亡原因
据世界卫生组织(WHO),心血管疾病(CVD)是导致死亡的头号原因全球范围内,每自称增长17.9万人的生命。影响最大的是在缺乏准备进入重症监护,如发展中国家和农村地区。
世界卫生组织指出,从心血管疾病死亡中超过四分之三发生在低收入和中等收入国家。在发达国家中,问题出现在小医院往往不具备专业,如介入心脏病学专家,对员工的农村社区。正是在这些地区,其中像一个Corindus远程解决方案,率先提供希望万博 尤文图斯和诱人的可能性。
Tejas的帕特尔博士进行这些偏远措施,并与他的同事们桑杰·沙阿和Samir Pancholy在对他们说EClinicalMedicine。根据这篇文章,“绝大多数的冠心病患者或发展中国家的急性冠脉综合征必须立即介入治疗很少或没有接入。当前机器人技术与R-PCI网络连通性和操作者的专业知识的改进组合。[机器人辅助PCI]程序可以用作在这样的专业知识是不可用的区域的前行服务“。文章还指出,该系统可以作为一个补充的服务来提供专业知识的患者数量较多。
根据世界卫生组织,心血管疾病是导致死亡的头号原因全球范围内,每自称增长17.9万人的生命。
“围棋远程或者回家”
在到达患者在世界各地的地方和引进自其CorPath机器人平台时,他们需要的治疗一直在Corindus队的想法。因此,有医生的安全。
While CorPath’s robotic advances have provided physicians with exceptional precision and control during PCI procedures, the system still needed to do more to safeguard physician health—exposure to radiation from imaging techniques used in the procedures was common, as were orthopedic injuries stemming from the necessary heavy protective equipment doctors were forced to wear.
“Sensing an opportunity to increase the safety of surgeons while at the same time addressing the growing global need for innovative telemedicine solutions, Corindus CEO Mark Toland famously told our team that it was time for us to ‘go remote or go home,’” recalls Nicholas Kottenstette, Ph.D., R&D Fellow at Corindus. “This battle cry resonated across the company, forcing us to push the envelope, further evolve the capabilities and possibilities of our CorPath system, and achieve another industry milestone: enabling the first remote robotic-assisted PCI.”
技术飞机的控制导致了机器人手术
自从加入Corindus Kottenstette对机器人生产线的工作。但他的职业生涯开始在不同的领域。他获得了博士学位在巴黎圣母院,他设计了网络控制系统的框架,以确保稳定性,同时占延时和数据丢失电气工程。然后,他在Vanderbilt大学开始了他的职业生涯,开发了使用基于模型的设计飞机的机器人控制系统。正是这种工作导致不同类型的控制系统通过网络操作:手术机器人。
“所有这些工作,这涉及到基于模型的设计使用MATLAB®和Sim万博1manbetxulink®,已探明的整体满足发展我们的精密机器人系统的挑战,” Kottenstette说。
要了解机器人系统的复杂运作,它有助于把它的关键部件的基本清单。该系统包括两个主要站:床边单元,所述系统,其允许在患者体内操纵装置的一部分,并且在介入座舱,从该介入期间医师指导的设备。
所述CorPath GRX机器人平台包括两个主要站:床边单元,所述系统,其允许在患者体内操纵装置的一部分,并且在介入座舱,从该介入期间医师指导的设备。
床边单元由扩展伸出臂,机器人驱动器,和单次使用的无菌盒的。臂定位的机器人驱动器和磁带。机器人驱动器,其接收输入从控制台在驾驶舱,引导盒,这反过来操纵导丝,球囊/支架导管,引导导管在患者体内。
在介入性心脏病从介入驾驶舱,它包含两个机器人控制子系统和远程呈现通信系统的工作原理,以及医生的链接以便在床边单元机器人。
“机器人控制变电站包含一个控制计算系统,显示器,网络设备(即,连接)和具有三个操纵杆机器人控制台,”帕特尔博士说。“该显示器显示实时血液动力学变量和透视视频,提供PCI程序的操作者增强的可视化。一个操纵杆是用于气囊/支架操作,一个用于操纵导丝,并且第三对引导导管操纵“。
在这两个主要系统,床边单元和介入再仔细一看驾驶舱揭示了一个协作和相互依存必不可少的机器人系统的成功表现。相结合,这些系统已经交付量化的好处,包括在测量解剖,以确定病变的大小和支架长度,且在支架的定位精度增加提高精度。
“所有的工作,它包括使用MATLAB和Simulink基于模型的设计中,已经证明了整体满足发展我们的精密机器人系统的挑战。”万博1manbetx
尼古拉斯Kottenstette博士,R&d研究员Corindus
长途手术
表演当中远程带来显著的设计挑战一个复杂的过程,首席实时,终端到终端的视频采集和处理:当有显著滞后或延迟在他们看到的图像和命令他们送过来一个医生可能不太有效运作网络。此外,重要的是,医师知道的网络连接,包括网络延迟和每秒(吞吐量)的图像的接收帧的质量。该系统应以限制网络较差条件下工作的限制医师风险患者的伤害。
为了克服实时系统操作的挑战,Kottenstette借鉴了使用基于模型的设计创新,他的纪录。
“MATLAB, Simulink, and Simulink Real-Time™ have long been staples of my application-development work on the CorPath system, from embedded motor controls for guiding the robotic arm’s motions, to the way the flourscopic images are communicated with the workstations,” says Kottenstette. “My team modeled the remote system using Model-Based Design.”
这种做法已支付的股息。例如,Corindus开始开发其下一代平台,CorPath GRX,它采用通用的镜头前也出现了对USB 3.0设备的实时支持。万博1manbetx
“当我们推到开发没有打断医师的正常工作流程中先进的实时视频功能,MathWorks公司曾携手与我们共同开发必要的支持,” Kottenstette说。万博1manbetx“一旦我们有这样的,我们可以根据需要,通过远程操作,以方便他们的实时传输和消费的压缩和解压缩的图像。”
作为确保专用的实时网络功能,Corindus使用的Speedgoat家庭的具体应用,来执行他的系统的关键任务应用而优化的目标机,高性能计算机。与在操作位点和一个位于远程位置,在那里它支持所述介入驾驶舱的Speedgoat目标,CorPath GRX极好进行。万博1manbetx
在他的报告帕特尔博士指出,“远程R-PCI过程是成功的各个方面。远程操作员介入医师额定机器人平台和网络连接系统为等同的功能到在实验室手册PCI程序没有显著程序上的延误或技术困难。这是由网络,这是最有可能察觉不到的操作记录的53毫秒的平均延迟证实“。
“MATLAB,S万博1manbetximulink和Simulink的实时长久以来我的CorPath系统上的应用程序开发工作的主食,从嵌入式电机控制以引导机器人手臂的动作,对透视图像连通工作站的方式。我的团队模拟运用基于模型的设计远程系统“。
尼古拉斯Kottenstette博士,R&d研究员Corindus
其突破性的成功与远程R-PCI手术的鼓励下,Corindus正在继续从大处着眼,大到可以导致大脑中处理远程医疗革命也是如此。
“对于中风患者每一秒的问题,只是因为它为那些谁受害心脏攻击,” Kottenstette说。“我们给病人治病,无论他们与我们的遥控机器人协议的能力是未来的潮流,并推动我们的下一组CorPath创新,因为我们采取招,这是残疾的首要原因和第五位死亡原因the U.S.”