СЫНАҚТАРДЫ РЕПОЗИЦИЯЛАУ ҮШІН АРНАЛҒАН РОБОТТЫҚ ҚҰРЫЛҒЫ. ӘДЕБИ ШОЛУ.
Өзектілігі: Медицинадағы робототехниканың дамуы, нақты жұмыстың артықшылықтары және персоналдың сәулеленуін тиімді төмендеуі арқылы Роботтар сүйек сынықтарын репозициялау үшін дәстүрлі ортохирургияның кемшіліктерін жоюдың ең жақсы нұсқаларының біріне айналды. Бұл мақаланын негізгі назары роботтарды хирургияда сынықтарды репозициялау үшін қолданылуына, механизм құрылысына, навигациялық технологияға, роботтық басқаруға, роботтың өзара әрекеттесу технологиясы мен сынған сүйектердің қалпына келуіне аударылады. Әдебиетке шолуда сүйек сынықтарын репозициялауға арналған заманауи робототехниканың мәселелері және оның болашақ дамуы талқылануда.
Жұмыстың мақсаты - медицинадағы робототехниканың дамуы және сынықтар кезіндегі сүйектердің тұтастығын қалпына келтіру үшін роботты құрылғыларды қолдануы бойынша әдеби деректерге шолу жасау.
Іздеу стратегиясы: зерттеу тақырыбы бойынша жарияланымды, e-Library, Google Академия, Pubmed, Web of Science, Scopus электрондық кітапханасының деректер базасында индекстелетін әдеби көздерді іздеуді қамтыды. Шолуды құрастыру үшін осы тақырып бойынша барлық қолжетімді жарияланымдар зерттелді. Іздеу тереңдігі шектелмеген, түпнұсқа тілі-ағылшын және орыс.
Нәтижелері: Сынықтарды репозициялауға арналған роботты құрылғы - бұл үнемі жаңарып отыратын және қазіргі уақытта үлкен жетістіктерге жеткен дәрігерлердің, инженерлердің, бағдарламашылардың командалық жұмысын біріктіретін робот.
Бірақ қазіргі уақытта сынық кезінде сүйектерді репозициялау үшін роботтарды қолдану бойынша клиникалық зерттеулердің нәтижелері туралы мәліметтер жоқ.
Сабина К. Аубакирова1, https://orcid.org/0000-0003-1730-4230
Марат А. Жанаспаев1, https://orcid.org/0000-0002-0610-0112
1 «Семей медицина университеті» КЕАҚ, Ортопедиялық хирургия кафедрасы,
Семей қ., Қазақстан Республикасы;
1. Виленскии В.А., Поздеев А.П., Букхарев Е.В., Поздеев А.А., Зубаиров Т.Ф., Соломин Л.Н. Ортопедические гексаподы: история, настоящее, перспективы // Ортопедия, травматология и восстановительная хирургия детского возраста. 2015. Том III. Выпуск 1. С. 61-69. ISSN 2309-3994
2. Поворознюк В.В., Григор’єва Н.В., Корж М.О., Страфун С.С., Власенко Р.О. Епідеміологія переломів кісток нижньої кінтсівки в населення Віннитського раиону // Ортопедия, травматология и протезирование. 2018. № 1. С. 5–14. ISSN 0030-5987
3. Abedinnasab M.H., Farahmand F., Gallardo-Alvarado J. The Wide-Open Three-Legged Parallel Robot for Long-Bone Fracture Reduction // J. Mech. Robot. 2017, Vol. 9 (1). Paper No: JMR-16-1145
4. Adili Anthony. Robot-Assisted Orthopedic Surgery. Seminars in Laparoscopic Surgery, Vol 11, No 2 (June), 2004: pp 89-98
5. Aitken S.A., Rodrigues M.A., Duckworth A.D., Clement N.D., McQueen M.M., Court-Brown C.M. Determining the Incidence of Adult Fractures: How Accurate Are Emergency Department Data? The Orthopaedic Trauma Unit, Department of Orthopaedics, Royal Infirmary of Edinburgh, Little France, Edinburgh EH16 4SU, UK. Volume 2012, Article ID 837928, 7 pages
6. Bai L., Yang J., Chen X., Sun Y. and Li X. Medical Robotics in Bone Fracture Reduction Surgery: A Review. Sensors 2019, 19, р.3593
7. Bouazza-Marouf K., Browbank I. Robotic-assisted internal fixation of femoral fractures // Proc. Inst. Mech. Eng. Part H J. Eng. Med. 1995, 209, 51–58
8. Bratschitsch G., Leitner L., Stücklschweiger G., Guss H., Sadoghi P., Puchwein P., Leithner A. & Radl R. Radiation Exposure of Patient and Operating Room Personnel by Fluoroscopy and Navigation during Spinal Surgery. Competence Center for Medical Physics and Radiation Protection, Medical University of Graz, Graz, Austria. 2019. 9:17652
9. Calori G.M., Tagliabue L., Mazza E., de Bellis U., Pierannunzii L., Marelli B.M., Colombo M., Albisetti W. Tibial pilon fractures: Which method of treatment? // J. Care Injured 41 (2010) 1183–1190
10. Dagnino G., Georgilas I., Tarassoli P., Atkins R., Dogramadzi S. Design and Real-Time Control of a Robotic System for Fracture Manipulation. In Proceedings of the 2015 37th Annual International Conference of the Ieee Engineering in Medicine and Biology Society, Milan, Italy, 25–29 August 2015; pp. 4865–4868
11. Dagnino G., Georgilas I., Tarassoli P., Atkins R., Dogramadzi S. Vision-based real-time position control of a semi-automated system for robot-assisted joint fracture surgery // Int. J. Comput. Assist. Radiol. Surg. 2016, 11, 437–455.
12. Dagnino G., Georgilas I., Kohler P., Atkins R., Dogramadzi S. Image-Based Robotic System for Enhanced Minimally Invasive Intra-Articular Fracture Surgeries. In Proceedings of the 2016 IEEE International Conference on Robotics and Automation, Stockholm, Sweden, 16–21 May 2016. pp. 696–701. ISBN: 978-1-4673-8026-3
13. Dagnino G., Georgilas I., Morad S., Gibbons P., Tarassoli P., Atkins R., Dogramadzi S. Image-Guided Surgical Robotic System for Percutaneous Reduction of Joint Fractures // Annals of Biomedical Engineering 2017. p. 2648–2662. ISSN 0090-6964
14. Dash S., Shakyawar S.K., Sharma M., Kaushik S. Big data in healthcare: management, analysis and future prospects. Dash et al // J Big Data (2019) 6:54
15. Deep K., Shankar S., Mahendra A. Computer assisted navigation in total knee and hip arthroplasty. SICOT J 2017, 3, 50
16. Dirhold B.M., Citak M., Al-Khateeb H., Haasper C., Kendoff D., Krettek C., Citak M. Current state of computer-assisted trauma surgery // Curr Rev Musculoskelet Med. 2012. 5:184–191
17. Du H., Hu L., Hao M. Application of binocular visual navigation technique in diaphyseal fracture reduction // Int J Med Robotics Comput Assist Surg. 2020. 16:e2082
18. Du H., Hu L., Li C., Wang T., Zhao L., Li Y., Mao Z., Liu D., Zhang L., He C., et al. Advancing computer-assisted orthopaedic surgery using a hexapod device for closed diaphyseal fracture reduction // Int. J. Med. Robot. Comput. Assist. Surg. 2015, 11, 348–359
19. Füchtmeier B., Egersdoerfer S., Mai R., Hente R., Dragoi D., Monkman G., Nerlich M. Reduction of femoral shaft fractures in vitro by a new developed reduction robot system ‘RepoRobo’. // J. Care Injured. 2004. 35, S-A113—S-A119
20. Georgilas I., Dagnino G., Tarassoli P., Atkins R. And Dogramadzi S. Robot-Assisted Fracture Surgery: Surgical Requirements and System Design. Annals of Biomedical Engineering 2018
21. Gosling T., Westphal R., Hufner T., Faulstich J., Kfuri M., Wahl F., Krettek C. Robot-assisted fracture reduction: A preliminary study in the femur shaft // Medical & Biological Engineering &Computing , Vol.43, pp. 115-120, 2005
22. Gould Fumito Ito Jon C. Robotic foregut surgery. The international journal of medical robotics and computer assisted surgery. 2006; 2: 287–292.
23. Graham A.E., Xie S.Q., Aw K.C., Xu W.L., Mukherjee S. Design of a Parallel Long Bone Fracture Reduction Robot with Planning Treatment Tool. International Conference on Intelligent Robots and Systems October 9 - 15, 2006, Beijing, China. pp. 1255–1260. ISSN: 2153-0866
24. He M., Han W., Zhao C-p, Su Y-g, Zhou L., Wu X-b, Wang J-q. Evaluation of a Bi-Planar Robot Navigation System for Insertion of Cannulated Screws in Femoral Neck Fractures // Orthopaedic Surgery. 2019. 11:373–379.
25. Hu L., Zhang J., Li C., Wang Y., Yang Y., Tang P., Fang L., Zhang L., Du H., Wang L. A femur fracture reduction method based on anatomy of the contralateral side // Comput. Biol. Med. 2013, 43, 840–846.
26. Hung S.S., Lee, M.Y. Functional assessment of a surgical robot for reduction of lower limb fractures // J.Med. Robot. Comput. Assist. Surg. 2010. 6, 413–421
27. Fumito Ito, Jon C. Gould. Robotic foregut surgery // J Med Robotics Comput Assist Surg 2006. 2: 287–292
28. Jara R.D., Guerrón A.D., Portenier D. Complications of Robotic Surgery. 2020 Apr;100(2):461-468
29. Jiang B., Azad Tej D., Cottrill E., Zygourakis C.C., Zhu A.M., Crawford N., Theodore N. New spinal robotic technologies. Higher Education Press and Springer-Verlag GmbH Germany, part of Springer Nature 2019, p. 723-729
30. Karkenny A.J., Mendelis J.R., Geller D.S., Gomez J.A. The Role of Intraoperative Navigation in Orthopaedic Surgery. Journal of the American Academy of Orthopaedic Surgeons, October 1, 2019, Vol 27, No 19
31. Karthik K., Legate-Stone T.C., Dasgupta P., Tavakkolizadeh A., Sinha J. Robotic surgery in trauma and orthopaedics: a systematic review // Bone Jt. J. 2015, 97, 292–299
32. Kaye J.A., Jick H. Epidemiology of lower limb fractures in general practice in the United Kingdom // Injury Prevention 2004;10:368–374
33. Keast-Butler O., Lutz M. J., Angelini M., Lash N., Pearce D., Crookshank M., Zdero R., Schemitsch E.H. Computer navigation in the reduction and fixation of femoral shaft fractures: A randomized control study. Injury. 2012, 43, 749–756;
34. Keudell A., Shoji K., Nasr M., Lucas R., Dolan R., and Weaver M.J. Treatment options for distal femur fractures // J. Orthop. Trauma 30 (Suppl 2):S25–27, 2016
35. Koo T.K., Chao E.Y., Mak A.F. Development and validation of a new approach for computer-aided long bone fracture reduction using unilateral external fixator // Journal of Biomechanics. 2006. 39. 2104–2112.
36. Kuang S., Leung sui K., Wang T., Hu L., Chui E., Liu W., Wang Yu. A novel passive/active hybrid robot for orthopaedic trauma surgery // Int J Med Robotics Comput Assist Surg 2012.8(4):458-67
37. Kuo L.T., Chi C.C., Chuang C.H. Surgical interventions for treating distal tibial metaphyseal fractures in adults. Cochrane Database of Systematic Reviews. 2015, Issue 3. Art. No.: CD010261
38. Lei H., Sheng L., Manyi W., Junqiang W., Wenyong L.A biplanar robot navigation system for the distal locking of intramedullary nails. // J Med Robotics Comput Assist Surg. 2010; 6: 61–65
39. Li C., Wang T., Hu L., Tang P., Wang L., Zhang L., Guo N., Tan Y. A novel master–slave teleoperation robot system for diaphyseal fracture reduction: a preliminary study // Computer assisted surgery, 2016. vol. 21, №S1, 163–168
40. Maeda Y., Tamura Y., Saito M., Yamamotoa T., Yonenobua K., Warisawab S., Mitsuishib M., Suganoc N. Measurement of traction load and torque transferred to the lower extremity during simulated fracture reduction. Int Congr Ser 2005; 1281: 674–679
41. Maeda Y., Sugan N., Saito M., Yonenobu K., Sakuma I., Naiajima Y., Warsawa S., Mitsuishi M. Robot-assisted femoral fracture reduction: Preliminary study in patients and healthy volunteers // Comput. Aided Surg. 2008, 13, 148–156
42. Mason A., Paulsen R., Babuska J.M., Rajpal S., Burneikiene S., Nelson E.L., Villavicencio A.T. The accuracy of pedicle screw placement using intraoperative image guidance systems: A systematic review // J Neurosurg Spine. 20:196–203, 2014
43. Mavrogenis A.F., Savvidou O.D., Mimidis G., Papanastasiou J., Koulalis D., Demertzis N., Papagelopoulos P.J. Computer-assisted Navigation in Orthopedic Surgery // CME article. 2013. V.36(8), p. 631-42
44. Mettler Jr.F., Wiest P.W., Locken J.A., Kelsey C.A. CT scanning: patterns of use and dose // J. Radiol. Prot. 20 (2000) 353–359. Printed in the UK PII: S0952-4746(00)17764-X
45. Pavić R., Hnatešen D., Margetić P. Epidemiology of adult fractures in eastern croatia by cause of injury, fracture location and type of treatment // Acta Clin Croat, 2017. Vol. 56 (3), p. 494-504.
46. Pearle A.D., Kendoff D., Musahl V. Perspectives on Computer-Assisted Orthopaedic Surgery: Movement Toward Quantitative Orthopaedic Surgery // J Bone Joint Surg Am. 2009. 91 Suppl 1, p. 7-12.
47. Qiao F., Li D., Jin Z., Gao Y., Zhou T., He J., Cheng L. Application of 3D printed customized external fixator in fracture reduction. G Model JINJ-6054. Pages 6.
48. Raman S.P., Mahesh M., Blasko R.V. CT Scan Parameters and Radiation Dose: Practical Advice for Radiologists // J Am Coll Radiol. 2013. 10:840-846
49. Seide K., Faschingbauer M., Wenzl M.E., Weinrich N., Juergens C. A hexapod robot external fixator for computer assisted fracture reduction and deformity correction // J Medical Robotics and Computer Assisted Surgery, 2004. 1(1):64–69
50. Stewart D. A platform with six degrees of freedom // Proc Insrn Mech Engrr. 196. 5-66 Vol 180 Pt I No 15
51. Suero E.M., Hartung T., Westphal R., Hawi N., Liodakis E., Citak M., Krettek C., Stuebig T. Improving the human–robot interface for telemanipulated robotic long bone fracture reduction: Joystick device vs. haptic manipulator // J Med Robotics Comput Assist Surg. 2018. 14. e1863.
52. Suero E.M., Westphal R., Citak M., Hawi N., Liodakis E., Omar M., Krettek C., Stuebig T. Comparison of algorithms for automated femur fracture reduction // J Med Robotics Comput Assist Surg. 2017. e1864.
53. Tang P., Hu L., Du H., Gong M., Zhang L. Novel 3D hexapod computer-assisted orthopaedic surgery system for closed diaphyseal fracture reduction // Int J Med Robotics Comput Assist Surg. 2012. 8: 17–24.
54. Wang L., Wang T., Tang P., Hu L., Liu W., Han Z., Hao M., Liu H., Wang K., Zhao Y., Guo N., Cao Y., Li C. A new hand-eye calibration approach for fracture reduction robot // Computer assisted surgery, 2017. At: 04:04
55. Wang S., Chen Y., Ping Z. Control Simulation of a six DOF Parallel-Serial Robot for femur fracture reduction. In Proceedings of the 2009 IEEE International Conference on Virtual Environments, Human-Computer Interfaces and Measurement Systems, Hong Kong, China, 11–13 May 2009; pp. 330–335;
56. Wang T., Li C., Hu L., Tang P., Zhang L., Du H., Luan S., Wang L., Tan Y., Peng C. A Removable Hybrid Robot System for Long Bone Fracture Reduction // Bio-Medical Materials and Engineering 24 (2014) 501–509
57. Wang Y. Campbell’s Operative Orthopaedics, 13th ed.; Peking University Medical Press: Beijing, China, 2009
58. Warisawa S., Ishizuka T., Mitsuishi M., Sugano N., Yonenobu K., Nakazawa T. Development of a femur fracture reduction robot. In Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics and Automation, 2004 (ICRA’04), New Orleans, LA, USA, 26 April–1 May 2004; pp. 3999–4004;
59. Weber-Spickschen T.S., Oszwald M., Westphal R., Krettek C., Wahl F., Gosling T. Development of a fixation device for robot assisted fracture reduction of femoral shaft fractures: A biomechanical study // Technol. Health Care 2010, 18, 207–216
60. Westphal R., Winkelbach S., Gösling T., Hüfner T., Faulstich J., Martin P.,. Krettek C, Wahl F.M. A surgical telemanipulator for femur shaft fracture reduction // J Med Robotics Comput Assist Surg. 2006, 2: 238–250
61. Westphal R., Winkelbach S., Wahl F., Gösling T., Oszwald M., Hüfner T., Krettek C. Robot-assisted Long Bone Fracture Reduction // The International Journal of Robotics Research Vol. 28, No. 10, October 2009, pp. 1259–1278
62. Westphal R., Winkelbach S., Wahl F., Gösling T., Oszwald M., Hüfner T., Krettek C. Robot-assisted long bone fracture reduction. // J. Robot. Res. 2009, 28, 1259–1278
63. Ye R., Chen Y. Development of A Six Degree of Freedom (DOF) Hybrid Robot for Femur Shaft Fracture Reduction. In Proceedings of the 2008 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics, Bangkok, Thailand, 22–25 February 2009. V. 1–4, pp.306–311.
64. Ye R., Chen Y. Path Planning for Robot Assisted Femur Shaft Fracture Reduction: A Preliminary Investigation. In Proceedings of the 2009 IEEE International Conference on Virtual Environments, Human-Computer Interfaces and Measurement Systems, Hong Kong, China, 11–13 May 2009.; pp. 113–117
65. Ye R., Chen Y. and Yau W. A Simple and Novel Hybrid Robotic System for Robot-Assisted Femur Fracture Reduction. Advanced Robotics. 2012. 26. 83–104
66. Yen P.L, Davies B.L. Active constraint control for image-guided robotic surgery. Proc. IMechE Vol. 224 Part H: // J. Engineering in Medicine 2009
67. Zhang J., Weir V., Fajardo L., Lin J., Hsiung H., Ritenour E.R. Dosimetric characterization of a cone-beam O-arm (TM) imaging system. Journal of X-Ray Science and Technology. 2009. 17 305–317
68. Zhang Q., Sun N., Huang Q., Zhu Sh. & Wu X. Minimally Invasive Plating Osteosynthesis in the Treatment of Humeral Shaft Fractures: A Meta-Analysis // Journal of Investigative Surgery, 2016, 1–10.
69. Zhao J.X., Li C., Ren H., Hao M., Zhang L.C. and Tang P.F. Evolution and Current Applications of Robot-Assisted Fracture Reduction: A Comprehensive Review // Annals of Biomedical Engineering. 2020. 48(1): pp. 203-224.
References (1-2):
1. Vilenskii V.A., Pozdeev A.P., Bukharev E.V., Pozdeev A.A., Zubairov T.F., Solomin L.N. Ortopedicheskie geksapody: istoriya, nastoyashchee, perspektivy [Orthopedic hexapods: history, present, prospects]. Ortopediya, travmatologiya i vosstanovitel'naya khirurgiya detskogo vozrasta [Orthopedics, Traumatology and Pediatric Reconstructive Surgery]. 2015. Tom III (1). pp. 61-69. ISSN 2309-3994
2. Povoroznyuk V.V., Grigor’єva N.V., Korzh M.O., Strafun S.S., Vlasenko R.O. Epіdemіologіya perelomіv kіstok nizhn'oї kіntsіvki v naselennya Vіnnits'kogo raionu [Epidemiology of lower extremities fractures in the population in Vinnitsa region]. Ortopediya, travmatologiya i protezirovanie [Orthopedics, traumatology and prosthetics]. 2018. №1, pp. 5–14. ISSN 0030-5987
Көрген адамдардың саны: 123
Мақалалар санаты:
Әдебиеттерге шолу
Библиографиялық сілтемелер
Аубакирова С.К., Жанаспаев М.А. Сынақтарды репозициялау үшін арналған роботтық құрылғы. Әдеби шолу // Ғылым және Денсаулық сақтау. 2021. 6 (Т.23). Б. 164-177. doi 10.34689/SH.2021.23.6.018Ұқсас жариялымдар:
ІШ АСУЫНЫҢ ЗАРАҚАТЫНДАҒЫ ДИАГНОСТИКАЛЫҚ ЖӘНЕ ЕМДЕУ ЛАПАРОСКОПИЯСЫ. ӘДЕБИЕТТЕРДІ ШОЛУ.
БІРІНШІЛІК БИЛИАРЛЫ ХОЛАНГИТІ БАР НАУҚАСТАРДЫҢ ӨМІР САПАСЫ МЕН ОНЫ БАҒАЛАУДЫҢ ӘДІСТЕРІ
БАУЫРДЫҢ ДӘРІЛІК-ИНДУКЦИЯЛАНҒАН ЗАҚЫМДАНУЫ ЖӘНЕ ГЕНДЕРЛІК АЙЫРМАШЫЛЫҚТАР
КӨП АҒЗАЛЫ ДИСФУНКЦИЯСЫ БАР НАУҚАСТАРДАҒЫ ИНТРААБДОМИНАЛЬДЫ ГИПЕРТЕНЗИЯ МЕН АСҚАЗАН-ІШЕК ЖОЛДАРЫНЫҢ ЗАҚЫМДАНУ МАРКЕРЛЕРІНІҢ ӨЗАРА БАЙЛАНЫСЫ
ЖЕДЕЛ КОРОНАРЛЫҚ СИНДРОМ МЕН КӨМІРСУЛАР АЛМАСУЫНЫҢ БҰЗЫЛУЫНЫҢ БАЙЛАНЫСЫ