2018年，印度艾哈迈达巴德的Apex心脏研究所的5名患者接受了冠心病（CAD）治疗，与其他每年300万患者的治疗方法相同：将一个小气球插入心脏动脉并充气，为放置支架以保持生命通道畅通让路。
称为经皮冠状动脉干预（PCI）的程序是动脉粥样硬化的标准治疗，一个共同的CAD，由动脉内斑块的粘膜堆积和随后的血流限制。与他们面前的许多患者一样，他们的操作由机器人 - Corpath Grx机器人平台提供帮助Corindus，西门子Healthineers公司。
然而，与他们之前的任何人不同，这五名患者是令人惊讶的第一次手术的一部分：他们的主治医生在手术过程中不在房间里。事实上，他在20英里之外，从远程工作站引导机器人完美地完成手术。
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。
世卫组织指出，超过四分之三的心血管疾病死亡发生在中低收入国家。在发达国家，这一问题出现在农村社区，那里的小型医院往往没有专家，如介入性心脏病专家。科林斯等远程解决方案就是在这些地区率先提出的呃希望和诱人的可能性。万博 尤文图斯
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，“发展中国家的绝大多数冠心病或急性冠脉综合征患者很少或根本无法获得即时介入治疗。当前的机器人技术与网络连接的改进以及R-PCI（机器人辅助PCI）的操作员专业知识相结合。”文章还指出，该系统可作为补充服务，为更多患者提供专业知识。
从介入驾驶舱驾驶Corpath Grx的医生。图片信用：corindus
据世卫组织统计，心血管疾病是全球头号死因，每年夺走1790万人的生命。
“远程或回家”
自从他们需要治疗的任何时候，随时随地到达世界各地的患者，自科林斯队的队伍队伍以来一直在循环机器人机器人平台。所以医生安全。
虽然CorPath的机器人技术进步为医生在PCI过程中提供了卓越的精确度和控制能力，但该系统仍需要做更多的工作，以保护医生的健康，因为在PCI过程中使用的成像技术导致的辐射是常见的，因为必要的重型防护设备导致的骨科损伤也是常见的耳鼻喉科医生被迫佩戴。
“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.”
飞机控制技术导致机器人手术
kottenstette自加入科林斯以来曾在机器人产品线上工作过。但他在不同的领域开始了他的职业生涯。他收到了他的博士学位。在Notre Dame的电气工程中，他设计了一个在网络上控制系统的框架，确保稳定性，同时考虑时间延迟和数据丢失。然后，他开始在Vanderbilt大学的职业生涯，使用基于模型的设计开发用于飞机的机器人控制系统。这是通过网络运营的不同类型控制系统的工作：手术机器人。
“所有这些工作都涉及使用MATLAB进行基于模型的设计®和模拟万博1manbetx®凯伦斯特塞特说，已经证明了满足开发精密机器人系统的挑战。“
要了解机器人系统的复杂工作，它有助于采取其关键组件的基本清单。该系统包括两个主站：床头柜单元，允许在患者内部设备操纵的系统的一部分，以及介入驾驶舱，医生在干预期间引导设备。
床边单元具有延伸的伸出臂和床头触摸屏。这是由磨砂的人员来操作。图片信用：corindus
介入驾驶舱包括一个辐射防护罩、监视器和控制台，使介入心脏病专家能够在不戴铅的情况下从坐姿工作。图片来源：Corindus
CorPath GRX机器人平台包括两个主要工作站：一个床边装置，该系统的一部分允许在患者体内操作设备；一个介入驾驶舱，医生在介入过程中从中引导设备。
床头柜由延长的伸展臂，机器人驱动器和单一使用无菌盒组成。臂定位机器人驱动器和盒式磁带。从驾驶舱中的控制台接收输入的机器人驱动器引导盒子，该盒子又操纵导丝，球囊/支架导管和导管在患者的身体中。
介入心脏病专家从介入驾驶舱工作，其中包含机器人控制子系统和远程呈现通信系统，并将医生与床头单位中的机器人联系起来。
“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“。
仔细观察这两个主要系统——床边装置和介入驾驶舱——可以发现，机器人系统的成功运行离不开协作和相互依赖。这些系统结合起来，带来了可量化的好处，包括提高了测量解剖结构以确定病变大小和支架长度的准确性，提高了支架内定位的精度。
“所有这些工作，包括使用MATLAB和Simulink进行基于模型的设计，已被证明是满足开发我们的精密机器人系统的挑战所不可或缺的。”万博1manbetx
尼古拉斯Kottenstette博士，R＆d研究员Corindus
长途手术
在他们看到的图像中存在显着滞后或延迟时，执行复杂的程序，在它们实时，最终的视频捕获和处理中，主任，在它们的实时，最终的视频捕获和处理中，他们可以更加有效地操作网络。此外，重要的是，医生知道网络连接的质量，包括网络延迟和每秒图像的图像帧（吞吐量）。该系统应根据差的网络条件下限制医生，以限制患者伤害的风险。
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
“随着我们被推动开发一个未打断医生正常工作流程的先进实时视频能力，MathWorks与我们携手共进，以发展所需的支持，”Kottenstette说。万博1manbetx“一旦我们有的话，我们可以根据需要压缩和解压缩图像，以便于远程运营商的实时传输和消耗。”
至于确保专用的实时网络能力，Corindus使用速度Goat族的目标机器 - 高性能计算机针对特定应用程序进行了优化 - 以执行其系统的任务关键应用程序。在操作现场和一个在远程位置的Speedgoat目标，在其支持介入驾驶舱，Corpath Grx令人钦佩。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“。
Kottenstette设计了控制床边设备的万博1manbetxSimulink实时模型。
“长期以来，MAT万博1manbetxLAB、Simulink和Simulink实时一直是我在CorPath系统上应用程序开发工作的主要部分，从引导机械臂运动的嵌入式电机控制到透视图像与工作站的通信方式。我的团队使用基于模型的设计对远程系统进行建模。”
尼古拉斯Kottenstette博士，R＆d研究员Corindus
在远程R-PCI手术取得突破性成功的鼓舞下，Corindus继续大张旗鼓地思考，以领导脑治疗领域的远程医疗革命。
“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.”
看这个视频（3:11）看到Corindus如何上的Speedgoat目标运行实时应用程序，使用精密时间协议同步本地和远程站点的时钟。
