Мехатронная система для формирования индивидуального положения пациента в нейрохирургии позвоночника

Мехатронная система для формирования индивидуального положения пациента в нейрохирургии позвоночника

Воротников Андрей Александрович
Подразделение НИИ «Технобиомед» Российский Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Российский Университет Медицины» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО Российский Университет Медицины Минздрава России), н.с., 127006, Москва, ул. Долгоруковская, д. 4; Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный технологический университет «СТАНКИН» (ФГАОУ ВО «МГТУ «СТАНКИН»), институт цифровых интеллектуальных систем, кафедра «Робототехника и Мехатроника», старший преподаватель, 127055, Москва, Вадковский пер., д. 1, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID: 0000-0001-6371-8894

Подураев Юрий Викторович
д.т.н., профессор, подразделение НИИ «Технобиомед» ФГБОУ ВО Российский Университет Медицины Минздрава России, директор, 127006, Москва, ул. Долгоруковская, д. 4; ФГАОУ ВО «МГТУ «СТАНКИН», институт цифровых интеллектуальных систем, кафедра «Робототехника и Мехатроника», профессор, 127055, Москва, Вадковский пер., д. 1, ORCID: 0000-0002-7585-6466

Материал поступил в редакцию 29 октября 2024 года.

Аннотация
При оперировании сложных патологий спины в нейрохирургии нередко возникает необходимость частичного изменения расположения пациента. Сложность, вызванная патологией, необходимость репозиционирования, вытягивание или нагнетание давления в позвонках, неудобство инструментария и расположения хирурга – ясные причины для перемещения пациента. Они всегда нивелировались приложением чрезмерных усилий хирургов, либо посредством подкладок. Помимо затруднительности таких действий, необходимости привлечения в операционную для поддержки дополнительного персонала и, попросту, возможном возврате пациента в первичное положение всегда присутствует риск неконтролируемо задеть жизненно важные ткани с необратимыми последствиями. Поэтому актуальной задачей для медицинской робототехники является разработка систем перемещения пациента, позволяющих изменять его расположение в процессе проведения нейрохирургических операций. Для рассмотрения предлагается прототип перспективной мехатронной системы с возможностью формирования индивидуального положения пациента при проведении нейрохирургических операций на позвоночнике.

Ключевые слова
Медицинская робототехника, нейрохирургия, транспедикулярная фиксация, хирургический стол, сложная форма поверхности, измерение силы.

EDN
FKKTVB

Индекс УДК 
621:004.896:007.52:617.547

Библиографическое описание
Воротников А.А. Мехатронная система для формирования индивидуального положения пациента в нейрохирургии позвоночника / А.А. Воротников, Ю.В. Подураев // Робототехника и техническая кибернетика. – Т. 13. - № 2. – Санкт-Петербург : ЦНИИ РТК. – 2025. – С. 151-159. – EDN: FKKTVB.

Литература

  1. Медицинская робототехника / Ю.В. Подураев [и др.] // Московский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова. – Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2023. – 381. – DOI: 10.33029/9704-7503-4-ROB-2023-1-384. – Текст: электронный.
  2. Левченко О.В. Практическая подготовка нейрохирургов в России. Ч. 1. Проблемы и пути их решения / О.В. Левченко, В.В. Крылов, Д.Е. Закондырин // Нейрохирургия. – 2017. – № 1. – С. 72-78. – Текст: непосредственный.
  3. Аналитическая справка о состоянии нейрохирургической службы Российской Федерации в 2019 году – Москва // Министерство здравоохранения Российской Федерации: [сайт]. – URL: https://static-0.minzdrav.gov.ru/system/attachments/attaches/000/053/766/original//отчет_за_2019_год.pdf?1610949850. (дата обращения: 10.09.2024). – Текст: электронный.
  4. Cостояние нейрохирургической службы Российской Федерации / В.В. Крылов [и др.] // Нейрохирургия. – 2016 ;(3):3-44. – Текст: непосредственный.
  5. Концепция мехатронного устройства линейного перемещения для построения поверхностей сложной формы с возможностью измерения силы / Е.С. Белицкий [и др.] // Робототехника и техническая кибернетика. – 2023. – Т. 11. – № 2. – С. 85-93. – DOI: 10.31776/RTCJ.11201. – Текст: электронный.
  6. Force measurement using a multi-section mechatronic module for localization of the patient's support areas during the formation of his spatial position / E.S. Belitsky [et al.] // Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, 2024, 12983, 1298328. – DOI: 10.1117/12.3017972. – Text: electronic.
  7. Smirnov Dmitrii. Errors Evaluation of Weighing Platforms with Arrangements of 2, 3 and 4 Force Sensors / Smirnov Dmitrii; Vorotnikov Andrei & Poduraev Yuri // Proceedings of the 34th DAAAM International Symposium, pp. 0515-0520. – Published by DAAAM International, ISBN 978-3-902734-41-9, ISSN 1726-9679, Vienna, Austria DOI: 10.2507/34th.daaam.proceedings.067. – Text: electronic.
  8. Патент № 2803982 Российская Федерация, МПК A61G 13/02 (2006.01). Мехатронная система формирования индивидуального интраоперационного положения пациента: № 2022120484: заявл. 26.07.2022: опубл. 25.09.2023 / Ковальский Владислав Михайлович [и др.]; заявитель ФГБОУ ВО МГМСУ им. А.И. Евдокимова Минздрава России. – 52 с.: ил. – Текст: непосредственный.
  9. Assessment of the homogeneity of polymeric materials using hounsfield units / Kovalskii V.M. [et al.] // Journal of Physics: Conference Series. (International Conference on Automatics and Energy), ICAE 2021" 2021. P. 012169. DOI: 10.1088/1742-6596/2096/1/012169. – Text: electronic.
  10. Влияние сроков декомпрессивно-стабилизирующего вмешательства на исход лечения пациентов с осложненной позвоночно-спинномозговой травмой шейного, грудного и поясничного отделов позвоночника / А.А. Гринь [и др.] // Российский нейрохирургический журнал им. профессора А.Л. Поленова. 2022. Т. 14. № S1. С. 93. – Текст: непосредственный.
  11. Patent № 2020/0170868 A1 US. CPC A616 13/04 (2013.01); A616 77015 (2013.01). Surgical table with patient support having flexible inner frame supported on rigid outer frame. Patent Application Publication. Pub date – 04.2020 / Roger P. [et al.]; Applicant: WARSAW ORTHOPEDIC INC, WARSAW, IN (US). – Text: unmediated.
  12. Patent № 2017/0135890 A1 US. CPC A61G 13/08 (2013.01); A61G 13/0036. Person support apparatuses for subject repositioning. Pub date – 05.2017 / Christopher Bennett DuBois [et al.]; Applicant: Allen Medical Systems, Inc., Batesville, IN (US). – Text: unmediated.
  13. Patent № 2015/0113733 A1 US. CPC A61G 13/04 (2013.01); A61G 13/08 (2013.01); A61G 13/06 (2013.01). Surgery table having coordinated motion. Pub date – 30.04.2015 / Mark Diel, Charles Ladd, Steve Lamb; Applicant: Diehl [et al.]. – Text: unmediated.
  14. Подураев Ю.В. Мехатроника: основы, методы, применение: учеб. пособие для студентов вузов. – Москва: Машиностроение, 2006. – 256 с. – Текст: непосредственный.