Оценка эффективности наносекундной лазерной роботизированной хирургии при проведении малоинвазивных операций челюстно-лицевой области в эксперименте

Цель исследования — изучение среднеквадратического отклонения от заданной траектории при выполнении стандартных хирургических разрезов с применением лазерного излучения наконечником, встроенным в манипуляционный робот, в сравнении с рукой хирурга с использованием мануального тренажерного комплекса.

Материалы и методы. В работе использовали наносекундный лазерный аппарат с уникальными характеристиками излучения и манипуляционный робот, представляющий собой шарнирный семизвенный механизм с последовательной кинематической структурой, сопряженные прототипом рабочего органа, удерживающего держатель оптического световода медицинского лазера на фланце 6-степенного манипулятора.

Измерение координат точек проводили по типовым траекториям (линейной, полулунной, фестончатой) с учетом функциональных движений медицинского инструмента при мануальных перемещениях и при перемещениях роботом с помощью лазерной координатно-измерительной машины, отражатель которой был закреплен на прототипе рабочего органа.

Результаты. Установлено, что среднеквадратическое отклонение точек при мануальном перемещении больше, чем при перемещении роботом, в 11 раз (p≤0,05) при линейной траектории и в 5 раз (p≤0,05) — при полулунной.

Среднее значение всех среднеквадратических отклонений у каждой из малых окружностей на фестончатой траектории при мануальных перемещениях в 3 раза больше (p≤0,05), чем при перемещении роботом. Среднеквадратическое отклонение от прямой, равноудаленной от всех полученных центров малых окружностей, при мануальных перемещениях в 4 раза больше (p≤0,05), чем при перемещении роботом.

Среднее значение среднеквадратического отклонения от различных траекторий (линейной, полулунной, фестончатой) при мануальном перемещении в 3,3 раза больше, чем при перемещении роботом.

Заключение. Результаты проведенных исследований показывают, что применение роботизированных лазерных комплексов, в частности разработанного нами для челюстно-лицевой области, позволяет существенно повысить точность перемещений медицинского лазера, что особенно важно на сложных траекториях.

1. Чунихин А.А., Базикян Э.А., Красновский А.А., Сыр­ни­­кова Н.В., Чобанян А.Г. Перспективы совершенствования мало­инвазивных лазерных технологий в фотодина­ми­чес­кой терапии стоматологических патологий. Россий­ская стоматология 2015; 8(2): 71–74, https://doi.org/10.17116/rosstomat20158271-74.
2. Lehnert M.W. Lasers in medicine and dentistry. Northwest Dent 1996; 75(1): 17–22.
3. Goonewardene S.S., Persad R. Robotic radical prostatectomy, day-case surgery and cardiac health: an opposing paradigm? J Robot Surg 2015; 9(4): 355, https://doi.org/10.1007/s11701-015-0537-9.
4. Васильев А.О., Говоров А.В., Дьяков В.В., Рас­нер П.И., Колонтарев К.Б., Мальцев Е.Г., Пушкарь Д.Ю. Современные воз­мож­ности роботизированных технологий: опыт клиники урологии МГМСУ. Фарматека 2016; S1: 44–47.
5. Робустова Т.Г., Базикян Э.А., Ушаков А.И., Да­ян А.В., Серо­ва Н.С., Уша­ков А.А. Комплексный клинико-рентгено­логи­ческий под­­ход при реконструктивных операциях и синус-лифтинге в об­лас­ти верхней челюсти для дентальной имплантации. Россий­ская стоматология 2008; 1: 61–68.
6. Chunikhin A.A., Sahakyan M.Y., Gazhva S.I., Bazikyan E.A. Development of nanosecond laser module built in the robotic multifunctional surgical complex for minimally invasive therapy of maxillofacial area pathology and estimation of its effects on blood plasma. Sovremennye tehnologii v medicine 2016; 8(4): 30–35, https://doi.org/10.17691/stm2016.8.4.04.

Chunikhin A.A., Poduraev Yu.V., Vorotnikov A.A., Klimov D.D., Sahakyan M.Y., Bazikyan E.A. Efficiency Assessment of Nanosecond Laser Robotic Maxillofacial Area Surgery in Experiment. Sovremennye tehnologii v medicine 2017; 9(4): 123, https://doi.org/10.17691/stm2017.9.4.15