Robotik und «virtuelle Realität

Robotik und „virtuelle Realität“
Matthias K. Widmer
Universitätsklinik für Herz- und
Gefässchirurgie
23. September 2015
Wir wissen nicht was der
Patient hat, also schauen
wir nach ...... . (1980)
«Dynamik der Medizin»
Konzept:
See one, do one, teach one....
1989 1. Laparoskopische
Cholecystektomie (Dr. Mühe)
>> neue Technologie
>> Schub für die Simulation, um
diese Technik zu lernen
Mario Rossetti, Chirurge
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Laparoskopie: Impuls für Simulation
2012: n = 43 trainees
• Simulation hat einen unmittelbaren
Trainings-Effekt!
• Metaanalyse: Simulation erlaubt SkillsTransfer ins klinische Umfeld!
Widmer MK et al: Contr Nephrol 2015;184: 87-96
Dawe SR et al.: Br J Surg 2014; 101(9): 1063-76
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Inviting the future surgery
1. Optimize navigation für customized
targeted therapies using virtual and
augmented reality: the augmented eye
2. Improving minimally invasive access
3. Improving robotics: the augmented hand
4. Promoting training on hybrid therapies:
globalized wordwide approach
J. Marescaux
IHU-Strassbourg, International Institute of
Image-Guided Surgery
J. Marescaux: J World Surg 2015; 39: 615-622
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«Augmented Reality»
• Bildgebung >> 3 D-Bilder
• Interaktive und virtuelle OPPlanung
• Intraoperative Ueberlagerung
>> «geschärfte Realität»
• Intervention
Neurochirurgie
HNO-/Kieferchirurgie
Leberchirurgie
Marescaux J: World J Surg 2015; 39:615
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Behandlung von Lebermetastasen
Courtesy Prof. G. Beldi, Viszealchirurgie Inselspital
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Geschichte der Medizin-Robotik
1988: Probot
1985: Puma 560
Gehirnbiopsien
Operieren aus
der Ferne
2002: Zeus System
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Roboter
Teuer
( Industrie: Automatisierung)
Flache Lernkurve
wenig Operateure
Extreme Spezialisation
Roboter-Eingriffe:
• längere OP-Zeiten
• Outcome gleich
• Radikalität ?
Courtesy T. Gross, Urologie Inselspital
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Da Vinci Operationsroboter
Erste Operationen zu Beginn des 21.Jahrhunderts
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Robotik - da Vinci
• Gute Feinmotorik mit
idealer Hand-AugenKoordination
• 7 Freiheitsgrade der
Bewegung > schwierige
Anatomie
• Ergonomisches Arbeiten
• Intuitive Hand-AugenAchse (verstellbar)
• Tremor-Reduktion
• 3 D-Sehen gut
• Taktile Einschränkung
Szod A et al: Surg Endo 2015: 29: 253-288
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Da Vinci Operationsroboter
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Anwendungsgebiete
Urologie
Gynäkologie
Viszerale Chirurgie
Cave: single site/notes
Thyroidektomie
Thoraxchirurgie
Resultate für
Laparoskopie und
Robotik - Chiurgie
vergleichbar.
Blutverlust
Zeitaufwand
Kosten ?
Selektion der
Chirurgen ? !
Szod A et al: Surg Endo 2015: 29: 253-288
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Hightech-Training
Neue Technologien:
• Patientensicherheit
• Team-Arbeit
• Management des
Unerwarteten
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Komplexes Training
Initial nur «Da Vinci»-Trainings durch die
Industrie ( nur technisch) oder Single CenterTrainings
>> neu: Training in Fundamentals in Robotic
Surgery ( Projekt desDept. of Defense, USA)
Bildquellen: http://klinikum.uni-muenster.de/index.php?id=2231
http://core0.staticworld.net/images/article/2015/03/da-vinci-surgical-robot-3_credit_intuitive_surgical-100576212-primary.idge.jpg
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Da Vinci-Skills-Simulator
• Eingeführt 2009 durch die Firma
• Kameraführung
• Energie-Kontrolle
• «Endo-Wrist»-Manipulation
• Einfache Nadelführung
• Komplexe Nadelführung
• Nadelkontrolle
• Kontrolle des «vierten Armes»
Gomez P.P. et al.: Surg Endo 2015: 29: 2171-79
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Effekt eines Simulationstrainings
Overall score during pre- vs. post-test and median numbe rof trials
per robotic skill ( n = 22)
Skill
Robotic skill overall overall
no.trials
p value
score % score &
to proficiency
pretest posttest
( median)
1 Camera control
72.5
90
3
< 001
2
Energy control
68
84.5
2
< 001
3
EndoWrist
manipulation
86
96
2
< 001
4
Basic needle
54
80
3
< 001
5 Advanced needle 50.5
73.5
6
< 001
6 Needle control
71.5
85
2
< 001
7 4th arm control
30.5
69
6
< 001
Gomez P.P. et al.: Surg Endo 2015: 29: 2171-79
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Curriculum Fundamentals of Robotic Surgery I
Curriculum:
• Einführung chirurg.Roboter-Systeme
• Didaktische Instruktion über RoboterChirurgie
• Pyschomotorische Skills
• Team-Training und Kommunikation
Virtuelles Simulationsmodul
•
•
•
•
•
3 D -Trainingsmodell
Verschiedene Lernziele trainierbar
Kosteneffektiv
Inter-Rater-Reliability
Evidenz of Validity
http://frsurgery.org
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Curriculum Fundamentals of Robotic Surgery II
• Aktuell: Evaluation des Curriculums durch 15 verschiedene
Zentren in aller Welt
• 25 Outcome-Messungen: z.B. Augen-Hand-Koordination,
Kameraführung, Ergometrie, Knotentechnik, Safety .....
http://frsurgery.org
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Duale Konsole
• Operationen
zu zweit
• Teaching am
Patienten !?
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Impact von Robotik und
virtueller Realität auf die WB
• Simulation wird wichtiger
• Verfeinerung der
Simulationsmodule
• Grosser Trainingsaufwand
• Hybrid-Chirurge?
• Wer soll ausgebildet
werden? Freier Markt?
• Pooling von Patienten?
• Kostenüberwälzung?
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Die Zukunft hat
begonnen.....
bleiben wir dran....
Japan, 25.9.2015
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