Робот-ассистированная радикальная простатэктомия тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 14.01.23, кандидат наук Колонтарев, Константин Борисович

• Колонтарев, Константин Борисович
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Колонтарев, Константин Борисович

Оглавление

Список сокращений

Введение

Глава 1. Робот-ассистированная хирургия и создание роботической программы

1.1 Робот-ассистированная хирургия: прошлое, настоящее и будущее

1.1.1 Введение

1.1.2 Роботы прошлого

1.1.3 Роботы настоящего

1.1.4 Заключение

1.2 Особенности создания роботической программы в России (опыт кафедры урологии МГМСУ)

1.2.1 Экономические аспекты начала роботической программы

1.2.1.1 Введение

1.2.1.2 Краткое описание технологических принципов роботической хирургии

1.2.1.3 Клинические предпосылки к мультидисциплинарному варианту развития роботической программы

1.2.2 Роботическая хирургия в урологии

1.2.2.1. Робот-ассистированная радикальная простатэктомия

1.2.2.2 Робот-ассистированная пластика лоханочно-мочеточникового сегмента

1.2.2.3 Робот-ассистированная радикальная цистэктомия

1.2.2.4 Робот-ассистированная вазовазостомия

1.2.2.5. Робот-ассистированная нефрэктомия

1.2.3 Опыт создания роботической моно-программы кафедры урологии

МГМСУ

1.2.4 Заключение

Приложение А

Список литературы

Глава 2. Некоторые вопросы обучения робот-ассистированной хирургии

2.1 Введение

2.2 Человеческий фактор и нетехнические навыки

2.3 Виртуальная реальность, телемониторинг и симуляционное обучение

2.3.1 Введение

2.3.2 Материалы и методы

2.3.3 Результаты

2.3.3.1 Роботический хирургический симулятор (Robotic Surgical Simulator)

2.3.3.2 Образовательная платформа Simsurgery

2.3.3.3 ProMIS

2.3.3.4 Mimic dV-Trainer (MdVT)

2.3.3.5 Симулятор da Vinci

2.3.3.6 Иные виртуальные симуляторы

2.3.4 Обсуждение

2.3.5 Заключение

2.4 Программа обучения робот-ассистированной радикальной простатэктомии (опыт кафедры урологии МГМСУ)

2.4.1 Введение

2.4.2 Анализ рынка

2.4.3 Анализ стоимости и эффективности урологической роботической программы

2.4.4 Программы подготовки роботических хирургов

2.5 Период обучения робот-ассистированной радикальной простатэктомии

2.5.1. Введение

2.5.2 Влияние роботической хирургии на обучение традиционной лапароскопии

2.5.3 Период обучения

2.5.4 Некоторые пути улучшения периода обучения РРП

2.5.5 Заключение

Приложение Б

Список литературы

Глава 3. Атлас робот-ассистированной радикальной простатэктомии

3.1 Анатомические аспекты успешного выполнения робот-ассистированной радикальной простатэктомии

3.1.1 Позадилонное пространство

3.1.2 Техника выполнения роботической тазовой лимфаденэктомии у пациентов с раком предстательной железы

3.1.3 Осложнения тазовой лимфаденэктомии

3.1.4 Предстательная железа

3.1.5 Дорсальный венозный комплекс

3.1.6 Добавочные и/или абберантные пудентальные артерии

3 1.7 Сосудистые ножки простаты

3.1.8. Фасция Денонвилье

3.1.9. Тазовые фасции: париетальная и висцеральная и их хирургическая

, ~значимость

3.1.10 Сфинктер и мембранозная уретра

3.2 Пошаговое выполнение трансперитонеальной робот-ассистированной -радикальной простатэктомии

3;2.1 Предоперационная подготовка

3.2:2 Доступ в брюшную полость и установка портов

3.2.3. Этапы операции

" 3.2.-3.1 Рассечение брюшины и доступ в Ретциево пространство

3.2.3.2 Рассечение внутритазовой фасции и идентификация

дорсального венозного комплекса (ДВК)

' * 3.2.3.3 Лигирование ДВК

3.2.3.4 Передняя диссекция шейки мочевого пузыря (ШМП)

3.2.3.5 Задняя диссекция ШМП

3.2.3.6 Диссекция семенных пузырьков

3.2.3.7 Мобилизация прямой кишки и отделение предстательной

железы

3.2.3.8 Сохранение сосудисто-нервных пучков и

лигирование сосудистых ножек простаты

3.2.3.9 Апикальная диссекция

3.2.3.10 Реконструкция ШМП, задняя реконструкция мышечно-фасциальных структур, наложение уретро-везикального анастомоза

3.3 Некоторые особенности проведения анестезиологического пособия

во время робот-ассистированной радикальной простатэктомии

3.3.1 Введение

3.3.2 Пациенты

3.3.3 Ожирение

3.3.4 Гипертония

3.3.5 Сахарный диабет

3.3.6 Анестезиологическое обеспечение

3.3.7 Интраоперационный мониторинг

3.3.8 Возмещение потери жидкости

3.3.9 Особенности роботической хирургии

3.3.10 Заключение

Приложение В

Список литературы

Глава 4. Роботическая команда

4.1 Создание команды и первые шаги

4.1.1 Первые практические шаги

4.1.1.1 Роботическая команда

4.1.1.2 Ментор (наставник)

4.1.2 Первый случай выполнения РРП

4.1.3 Следующие несколько случаев выполнения РРП

4.1.4 Пути к улучшению результатов

4.1.5 Сбор и анализ собственных результатов

4.1.6 Ранний анализ собственных результатов

4.1.7 Практические шаги по улучшению собственных результатов

4.1.8 Подготовка операционной

4.1.9 Подготовка инструментального стола

4.2 Роль ассистента в роботической команде

4.2.1 Роль ассистента в дооперационной подготовке роботической

системы

столе

4.2.3 Установка портов

4.2.4 Присоединение роботических рук тележки пациента

4.2.5 Взаимодействие с хирургом во время выполнения радикальной простатэктомии

4.3 Заключение

Список литературы

Глава 5. Робот-ассистированная радикальная простатэктомия. Собственный опыт

5.1 Анализ 630 выполненных случаев

5.1.1 Введение

5.1.2 Материалы и методы

5.1.3 Результаты и обсуждение

5.2 Анализ сложных случаев выполнения робот-ассистированной радикальной простатэктомии

5.2.1 Введение

5.2.2 Особенности анатомии предстательной железы

5.2.2.1 Предстательная железа большого объема

5.2.2.2 Средняя доля предстательной железы

5.2.3 Наличие трансуретральной резекции простаты в анамнезе

5.2.4 Сложный доступ в брюшную полость

5.2.5 Наличие узкого таза

5.2.6 Проспективное сравнительное исследование функциональных и онкологических результатов выполнения РРП у больных

с ИМТ > 30 кг/м2 и ИМТ <30 кг/м230

5.3 Заключение

Список литературы

Глава 6. Отечественный ассистирующий мехатронный хирургический комплекс для выполнения операций в урологии

6.1 Введение

6.2 Основные технические характеристики

6.3 Служебное назначение изделия

6.4 Характеристики АМХК

6.5 Сравнение основных характеристик изделия с аналогами

6.6 Описание и обоснование выбранной конструкции

6.7 Концепт в основе создания Изделия

6.8 Принципы в основе создания Изделия

6.9 Ожидаемые технико-экономические показатели

6.10 Заключение

Заключение

Выводы

Практические рекомендации

Список сокращений

РРП - робот-ассистированная радикальная простатэктомия

ТУРП - трансуретральной резекции простаты

dV - роботическая лимфаденэктомия

OJI - открытая лимфаденэктомия

JIA - лапароскопческая лимфаденэктомия

ВОЗ - всемирная организация здравоохранения

ОРП - открытая радикальная простатэктомия

ЛРП - лапароскопическая радикальная простатэктомия

ANTS - Anesthesiology Nontechnical Skills

AESOP - Automated Endoscopic System for Optimal Positioning

RIO - The Robotic Arm Interactive Orthopedic System

РАП - робот-ассистированая пиелопластика

РРЦ - робот-ассистированная радикальная цистэктомия

РВ - Робот-ассистированная вазовазостомия

RoSS - Robotic Surgical Simulator

MdVT - Mimic dV-Trainer

TJI - тазовая лимфаденэктомия

ПСА - простат-специфический антиген

ДВК - дорсальный венозный комплекс

ШМП - шейка мочевого пузыря

ФД - фасция Денонвилье

СНП - сосудисто-нервные пучки

ЦВД - центральное венозное давление

МАК - минимальная альвеолярная концентрация

ПСС - периферическое сосудистое сопротивление

FTAP - fascial tendinous arch of pelvis

РПЖ - рак предстательной железы

ТРУЗИ - трансректальное ультразвуковое исследование

ДГПЖ - доброкачественная гиперплазия предстательной железы

АМХК - ассистирующий мехатронный хирургический комплекс

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Робот-ассистированная радикальная простатэктомия»

Введение

Парадигма подхода к хирургическому лечению изменилась с 1987 года, когда впервые была выполнена лапароскопическая холецистэктомия. С того времени концепция минимально-инвазивного лапароскопического доступа приобрела повсеместную популярность, охватывая все хирургические специальности, позволяя выполнять многочисленные оперативные пособия и манипуляция и открывая новые горизонты для развития того или иного метода лечения. Однако, выполнение сложных реконструктивных оперативных пособий не получило повсеместного широкого распространения. Прежде всего, это было связано с ограниченным выбором инструментария и повышенной сложностью манипуляций, что выражалось в длительном периоде обучения и, как следствие, резко увеличенной продолжительностью оперативного пособия. В попытке преодолеть трудности лапароскопической минимально-инвазивной хирургии рядом компаний (Intuitive Surgical Inc. (Synnyvale, CA, USA) и Computer Motion (Santa-Barbara, CA, USA)) были запущены проекты по разработке и внедрению в практическую деятельность технологии робот-ассистированной хирургии. Первые роботические системы использовались исключительно в качестве автоматизированного ассистента при выполнении лапароскопических вмешательств, однако, по мере развития и усовершенствования технологий роботизированные решения стали превалировать над лапароскопическими. К настоящему времени роботические хирургические системы обеспечивают специалиста истинным 3-D изображением и обладают широким выбором всевозможного инструментария; полностью повторяющего возможности человеческой руки.

За последние несколько десятилетий значимо быстрый технологический прорыв был отмечен во многих, отраслях. В большинстве случаев результатом явилось внедрение в повседневную жизнь всевозможных роботизированных

систем. Сегодня роботы можно увидеть и дома, и в открытом космосе, и в медицинских учреждениях. При этом в медицине на первое место выходят роботические хирургические системы, за последние годы прочно занявшие место в операционных по всему миру. Серьезность намерений роботической технологии в медицине подтверждается наличием постоянно появляющихся сообщений о разработке и апробации новых техник и точек применения роботических хирургических систем в различных медицинских специальностях.

В настоящее время урология пребывает в революционном состоянии в связи с полноценным повсеместным широким внедрением роботических хирургических систем. Применение роботической консоли, позволяющей дистанционно, с максимальной точностью, полностью контролировать движения находящихся в организме человека инструментов, позволило роботической технологии оставить позади традиционную лапароскопическую технику. Сегодня большинство случаев, при которых ранее использовалась лапароскопия, могут быть выполнены технически проще и элегантнее при помощи роботической хирургической системы da Vinci.

К настоящему робот-ассистированная радикальная простатэктомия (РРП) является наиболее распространенной роботической операцией по всему миру. На лицо рост быстрой популяризации данной процедуры: в 2003 году было выполнено 2648 РРП, а уже в 2004 году - 9000 случаев. К 2005 году данный показатель составил около 16500 случаев (20% от всех выполненных радикальных простатэктомий за год). Уже в 2008 году 80% всех радикальных простатэктомий в СИТА выполнены при помощи робота da Vinci (по данным сайта www.intuitivesurgical.com только в США за год было выполнено 72 тыс. РРП). К 2013 году данный показатель составил 97%. Имеет место более чем 6500 публикаций, посвященных роботической хирургии, более 3500 систем da Vinci инсталлированы в более чем 2000 медицинских учреждениях по всему миру. В 2012 году выполнено 450000 роботических операций по всему миру, одной из наиболее популярных из которых является радикальная простатэктомия.

РРП - является наиболее технически сложной процедурой, требующей навыков в прецизионной диссекции и наложении швов. Установлено, что период обучения лапароскопической радикальной простатэктомии составляет 150-200 случаев, тогда, как внедрение роботической хирургии с наличием ЗЭ визуализации и инструментами, полностью повторяющими движение человеческой кисти, выражено уменьшает количество процедур, необходимых для завершения периода обучения. Имеются данные о значимом снижении степени кровопотери, необходимости в проведении трансфузии, продолжительности госпитализации и катетеризации, а также уменьшении частоты осложнений при выполнении РРП после завершения периода обучения.

К настоящему времени радикальная простатэктомия с роботической ассистенцией во многих странах мира стала «золотым» стандартом лечения локализованного рака предстательной железы. Происходит это благодаря проведению сравнительного анализа эффективности и безопасности различных доступов для выполнения радикальных операций при раке простаты. При этом становится ясно, что «роботический» подход в большинстве аспектов превосходит открытую радикальную операцию. Живя в эпоху высоких технологий, несложно предположить, что спустя некоторое время у нас появятся все более прогрессивные и улучшенные модели роботизированных систем, что может привести к тотальной «роботизации» некоторых видов оперативных вмешательств, в т.ч. радикальной простатэктомии. Уже сейчас становится ясно, что в настоящее время, урология и роботизированные хирургические системы идут в ногу. Сегодня доступны данные о большей эффективности некоторых робот-ассистированных манипуляций по сравнению с традиционными, что невозможно игнорировать в эпоху доказательной медицины. Однако, принципы последней непреклонны и необходимо выполнение еще большого числа обширных, мультицентровых, рандомизированных исследований для получения ответов на имеющиеся в настоящее время многочисленные вопросы относительно эффективности, безопасности и экономической целесообразности применения радикальной простатэктомии с роботической ассистенцией.

Являясь пионерами роботической хирургии в России (роботическая программа начата в ноябре 2008 года) и обладая максимальным в Российской Федерации опытом выполнения РРП (около 1000 случаев), а также пройдя все этапы формирования, поддержания и бесперебойной реализации роботической программы решено было данную работу представить к защите по монографическому типу, поскольку классический тип диссертационной работы не позволит по нашему мнению максимально и всеобъемлюще отобразить все те научные и практические задачи и этапы, с которыми мы столкнулись в ходе внедрения роботической программы. Процесс совершенствования хирургической техники бесконечен, и мы не исключаем, что к моменту защиты данной работы, наша методика претерпит очередные изменения и усовершенствования. Для нас очевидно одно - за истекший период роботическая радикальная простатэктомия стала ежедневной и стандартной операцией, оставаясь интересной для нас и все более привлекательной для пациентов.

Цель и задачи исследования

Целью настоящего исследования явилось улучшение результатов оперативного лечения больных, страдающих локализованной формой рака предстательной железы, путем создания научно-образовательной и организационной программы роботической хирургии.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. создать алгоритм развития и выделить основные этапы формирования роботической программы;

2. изучить факторы, влияющие на период обучения робот-ассистированной простатэктомии и создать пошаговый алгоритм обучения робот-ассистированной простатэктомии;

3. создать алгоритм действий направленный на улучшение результатов выполнения робот-ассистированной радикальной простатэктомии;

4. создать пошаговый алгоритм выполнения робот-ассистированной радикальной простатэктомии у различных групп больных с раком предстательной железы;

5. изучить безопасность и эффективность выполнения робот-ассистированной простатэктомии у различных групп больных с раком предстательной железы;

6. изучить результаты выполнения робот-ассистированной радикальной простатэктомии;

7. обосновать целесообразность создания отечественного ассистирующего мехатронного хирургический комплекс для выполнения операций в урологии.

В основу данной работы положен анализ 630 случаев выполнения роботической радикальной простатэктомии в клинике урологии МГМСУ. Отдельно проанализирована группа сложных больных.

Научная новизна исследования

1. Впервые проанализирован мировой опыт создания «роботической программы»1.

2. Создан алгоритм и этапы формирования «роботической программы», а также обоснована ее целесообразность и целостность11.

I Колонтарев, К.Б. История развития роботических технологий в медицине / К. Б. Колонтарев, A.B. Говоров, Д.Ю. Пушкарь и др. // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Медицинские науки. -2014. - Т. 32. - №4. - С.125-140.

II Колонтарев, К.Б. Радикальная простатэктомия с роботической ассистенцией: анализ первых 80 случаев / К.Б. Колонтарев, П.И. Раснер, Д.Ю. Пушкарь // Онкоурология. - 2010. - № 3. - С. 37-42.

3. Создан пошаговый алгоритм обучения робот-ассистированной простатэктомии111.

4. Обоснована целесообразность создания отечественного ассистирующего мехатронного хирургического комплекса для выполнения операций в урологии'\

5. Создан пошаговый алгоритм выполнения робот-ассистированной радикальной простатэктомии у различных групп больных с раком предстательной железыу.

6. На основе проведенного анализа представлен алгоритм интраоперационных действий направленный на улучшение функциональных результатов выполнения робот-ассистированной радикальной простатэктомииу1.

7. Определено место роботической хирургии в лечении больных раком предстательной железы™.

Практическая значимость работы

В результате проведенной работы определено место роботической хирурги в лечении больных раком предстательной железы. Роботическая радикальная простатэктомия внедрена в рутинную практику хирургического лечения больных с раком простаты. Создан атлас пошагового выполнения робот-ассистированной

ш Колонтарев, К.Б. Индивидуальная кривая обучения технике выполнения радикальной робот-ассистированной простатэктомии на примере трех специалистов, работающих в одной клинике / К.Б. Колонтарев, П.И. Раснер, Д.Ю. Пушкарь и др. // Урология. - 2014. - №6. - С. 61-68.

iv Колонтарев, К.Б. Анализ практического применения робот-ассистированной радикальной простатэктомии / К.Б. Колонтарев, A.B. Говоров, П.И. Раснер и др. // Известия Кабардино-балкарского государственного университета. - 2014. - Т.4. - №5. - С.93-95.

v Колонтарев, К.Б. Методология проспективного сравнительного исследования результатов выполнения открытой и роботической нервосберегающей радикальной простатэктомии / К.Б. Колонтарев, A.C. Казаков, Д.Ю. Пушкарь // Известия Кабардино-балкарского государственного университета. - 2014. - Т.4. - №5. -

С.90-93.

vi Пушкарь, Д.Ю. Робот-ассистированная радикальная простатэктомия / Д.Ю.Пушкарь, К.Б. Колонтарев, A.B. Говоров - М.:ГЭОТАР-Медиа, 2014. - 384 с.

™ Пушкарь, Д.Ю. Онкоурология. Национальное руководство: Глава 1. Рак предстательной железы. Робот-ассистированная радикальная простатэктомия / Д.Ю. Пушкарь, П.И. Раснер, К.Б. Колонтарев и др.; под ред. академика РАМН В.И. Чисова, проф. Б.Я. Алексеева, проф. И.Г. Русакова - М.:ГЭОТАР-Медиа, 2012. - 688 с. -С.173-190.

радикальной простатэктомии. Выявлены технические особенности выполнения РРП у группы сложных больных. Обоснована целесообразность и определен пошаговый алгоритм создания роботической программы. Определен пошаговый алгоритм обучения роботических хирургов. Создана программа обучения робот-ассистированной простатэктомии. Обоснована целесообразность выполнения РРП у группы сложных больных. Обосновано создание отечественного ассистирующего мехатронного хирургического комплекса для выполнения операций в урологии.

Положения диссертации, выносимые на защиту

1. Приоритетными факторами успеха роботической программы являются: адекватное финансирование первые 5-7 лет; формирование потока пациентов и формирование роботической команды. Предложенный алгоритм создания роботической программы позволит эффективно внедрить роботическую хирургию в клиническую практику.

2. Разработанная программа обучения роботической хирургии позволит обеспечить эффективную подготовку специалистов роботических хирургов.

3. Созданный пошаговый атлас выполнения робот-ассистированной радикальной простатэктомии позволит определить оптимальную хирургическую тактику выполнения оперативного лечения для достижения максимальных функциональных результатов

4. Робот-ассистированная радикальная простатэктомия является безопасной и эффективной операцией у больных с локализованным раком предстательной железы

5. Робот-ассистированная радикальная простатэктомия может быть эффективно применена у сложной группы пациентов с локализованным раком предстательной железы.

6. Обоснование целесообразности создания отечественного ассистирующего мехатронного хирургического комплекса для выполнения операций в урологии позволит продолжить работу в рамках государственного заказа № 13411.0008799.13.109 «Разработка технологии и организация производства ассистирующего мехатронного хирургического комплекса для выполнения операций в урологии» от 26 июня 2013 года.

Внедрение результатов работы в практику

Полученные результаты используются в клинической работе на кафедре урологии МГМСУ им А.И.Евдокимова. Материалы диссертации используются при чтении лекций слушателям ФДПО на кафедре урологии МГМСУ. Полученные результаты являются основой для продолжения работы по созданию отечественного ассистирующего мехатронного хирургического комплекса для выполнения операций в урологии.

Апробация диссертации

Апробация диссертационной работы состоялась на совместном заседании кафедр урологии и хирургических болезней и клинической ангиологии ГБОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова» Минздрава России 25.12.2014 г.

Результаты работы доложены на II, III, IV и V Всероссийской урологической видеоконференции в г. Москва в 2010-2013 гг., на VI-VII конгрессах Российского общества онкоурологов в г. Москва в 2011-2012 гг. и на Юби-лейной конференции Российского общества онкоурологов в г. Обнинск в 2014 г., на XII-XIV съездах Российского общества урологов в г. Москва и в г. Саратов в 20122014 гг., на конференции ERUS (European Robotic Urology Symposium on Latest Developments in Robotic Surgery) в г. Лондон, Велико-британия в 2012 г., на международной конференции PROSCA в г. Марсель, Франция в 2013 г., на 4

конгрессе эндоурологов в г. Батуми в 2014 г., на Конференции с международным участием «Робот-ассистированная хирургия» в г. Москве в 2014 г., а также на ежегодном конгрессе Европейской ас-социации урологов в г. Стокгольм, Швеция в 2014 г., на ежегодном конгрессе Американской урологической ассоциации в Орландо, США в 2014 г.

По теме диссертации опубликованы 52 печатные работы, в том числе десять из которых в печатных изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России, и 1 монография.

Личное участие соискателя в разработке проблемы

В ходе работы над диссертацией автором выполнено более 250 ассистенцией в ходе проведения робот-ассистированной радикальной простатэктомии, также освоена техника выполнения вмешательства в качестве консольного хирурга. Автор первым из России прошел обучение РРП в ходе проводимого под эгидой Европейской ассоциации урологов исследования по созданию программы обучения РРП Pilot Study II. Автор является одним из разработчиков отечественного ассистирующего мехатронного хирургического комплекса для выполнения операций в урологии, создаваемого в рамках государственного заказа № 13411.0008799.13.109 «Разработка технологии и организация производства ассистирующего мехатронного хирургического комплекса для выполнения операций в урологии» от 26 июня 2013 года.

Структура диссертации

Диссертация изложена на 306 страницах, в 6 главах, дополненных вводной частью, заключением и выводами. Работа включает в себя 8 таблиц, 2 диаграммы, 96 рисунков и 3 приложения.

Глава 1. Робот-ассистированная хирургия и создание роботической программы

1.1 Робот-ассистированная хирургия: прошлое, настоящее и будущее

1.1.1 Введение

В эру телекоммуникаций компьютерных технологий произошли серьезные изменения во всех аспектах профессиональной и бытовой жизнедеятельности. Новейшие концепции автоматизированных и роботических решений нашли свое применение во многих отраслях промышленности. С недавнего времени роботы в медицине в целом и в хирургии в частности стали неотъемлемой частью повседневной практики.

Робот является механическим устройством контролируемым компьютером. Дано несколько определений роботу. Согласно Американскому институту по изучению роботической техники (The Robot Institute of America), робот представляет собой репрограммируемый мультифункциональный манипулятор, предназначенный для перемещения / передвижения материалов, предметов, их частей или иных специализированных устройств с целью выполнения различных задач. В словаре Вебстера (Websters' English Dictionary) робот определяется как «автономный аппарат или устройство, осуществляющий различные действия, свойственные человеку, и выполняющий их как будто под контролем человеческого разума». Вышеуказанные определения робота объединяют три основных функции - способность выполнять определенные действия, возможность решать различные задачи на запрограммированной основе, а также способность робота интерпретировать и модифицировать ответы на команды оператора.

Медицинские роботы классифицировали по нескольким принципам. По принципу управления были выделены три основных типа [21]: дистанционно управляемые, синергические и автоматизированные или полу автоматизированные. Возможность прямого управления в режиме реального времени посредством консоли и/или непосредственного контроля манипулятора предоставлена хирургам в первых двух типах роботов. Наиболее ярким представителем первого типа роботических систем является хирургическая система da Vinci (Intuitive Surgical, Inc. Sunnyvale, CA, USA), ортопедический робот MAKO (MAKO Surgical Corp., Ft.Lauterdale, FL, USA) и роботическая система Acrobot (The Acrobot Company, Ltd. London, UK) являются представителями синергических систем. Третий тип медицинских роботов характеризуется отсутствием полноценного постоянного контроля хирургом и являются программируемыми до операции с возможностями, в некоторых случаях, корректировать программу в ходе манипуляции. Наиболее часто встречающимися представителями данного типа систем являются роботы работающие под контролем визуализирующих устройств (УЗИ, KT и/или МРТ). Примером такой системы является Innomotion robot (Innomedic, GmbH, Herxeim, Germany) или AcuBot robot для выполнения манипуляций под контролем компьютерной томографии. Медицинские роботы различных типов значимо отличаются друг от друга по своим характеристикам. Общими различиями роботических систем с постоянным контролем хирурга и программируемыми системами является необходимость в наличии максимальной точности и аккуратности в движениях у систем без возможности контроля в режиме реального времени. Объясняется это отсутствием возможности мгновенного изменения хирургом хода оперативного вмешательства и/или манипуляции.

В данной главе представлен краткий обзор развития роботической технологии в медицине, обсуждены различные роботизированные системы и точки их применения в хирургии, включая телемедицину, а также рассмотрены некоторые вопросы будущего медицинских роботов.

1.1.2 Роботы прошлого

С древних времен человечество пыталось использовать машины для облегчения своего труда, выполнения наиболее тяжелой работы, требуемой значительных физических усилий. Однако, в IX в до н.э, впервые подобное устройство было предложено для развлечения. Древнегреческий философ, математик и механик Архит Тарентский (428-347 до н.э.) спроектировал первую летающую машину - деревянную птицу, способную самостоятельно двигать крыльями при помощи пара и перемещаться на расстояние до 200 метров (Рисунок 1.1)

Рисунок 1.1 - Архит Тарентский (428-327 г до н.э.) и его летающая машина

Следующим шагом стало изобретение древнегреческим математиком Ктесибием Александрийским (285-222 г.г. до н.э.) в 250 году до н.э. хитроумных водяных часов, названных клепсидрами, ставшими самыми точными определителями времени вплоть до изобретения в XVII веке голландским физиком Христианом Гюйгенсом маятника для поддержания незатухающих колебаний (Рисунок 1.2)

Рисунок 1.2 - Клепсидры (водяные часы): а — внешний вид; б — разрез; 1 — трубка подачи воды из постороннего источника; 2 — фигура, из глаз которой вода капля за каплей равномерно поступает по трубке 3 в резервуар 4; 5 — пробка с укреплённой на ней фигурой 6, показывающей палочкой время на цилиндрическом циферблате 7; 8 — трубка сифона, по которой в конце суток вода вытекает из наполненного резервуара 4, поворачивая цилиндр 7 вокруг вертикальной оси на 1/365 часть окружности

Великий итальянский ученый, анатом, естествоиспытатель, художник и архитектор Леонардо да Винчи (1452-1519) (Рисунок 1.3) создал несколько так называемых манекенов, способных выполнять запрограммированные действия.

Рисунок 1.3 - Леонардо да Винчи (1452-1519 гг.)

В его коллекции нашлось место механическим птице и льву способному ходить, подниматься на задние лапы и даже преподнести букет лилий королю Франции. Однако самым интересным экспонатом стал созданный в 1495 году

механический манекен в форме вооруженного рыцаря, получивший название «Робот Леонардо» (Рисунок 1.4).

Рисунок 1.4 - «Робот Леонардо». Реконструкция по схемам Леонардо до

Винчи

В эпоху Возрождения имели место еще несколько случаев создания подобных манекенов. Наиболее знаменитыми стали женщина, играющая на лютне, созданная Джианелло Ториано в 1540 году и ребенок Пьера Жаке Дро, представленный в 1772 году.

В 1801 году был предложен для применения автоматизированный ткацкий стан узорчатых материй, способный к программированию при помощи перфокарт, сходными с картами, применявшимися для программирования ЭВМ в 1960-70-х годах. Автором данного устройства стал французский изобретатель Жозеф Мари Жаккар (1752-1834), а стан получил название «Машина Жаккара» (Рисунок 1.5).

Рисунок 1.5 - Машина Жаккара

В современной истории впервые слово «робот» применил чешский писатель Карел Чапек (Karel Capek) (Рисунок 1.7) в своей научно-популярной пьесе «R.U.R» (Rossum's Universal Robots) в 1923 году [15].

Рисунок 1.7 - Карел Чапек (1890-1938 гг.)

Слово «робот» происходит от чешского слова «robota», обозначающего тяжелый физический труд. Действие пьесы происходит в недалеком будущем, где роботы были созданы и продавались для выполнения тяжелой работы. С течением времени роботы стали высоко-интеллектуальны, приобрели способность к мышлению, принятию независимого решения, а также осознали свое ментальное и физическое превосходство над людьми. В последующем, объявив войну всей человеческой расе, роботы победили и уничтожили все живое на планете.

Айзек Азимов (Isaac Assimov) (Рисунок 1.8) в романе «Хоровод» (Runaround, 1942) предложил для использования слово робототехника и сформулировал так называемые законы робототехники, которые стали непреложными для многих писателей [3].

Рисунок 1.8 - Айзек Азимов (1920-1992 гг.)

Первые функциональные роботы появились в середине XX века. В 1954 году Джордж Девол (George Devol) и Джо Энглебергер (Joe Engleberger) разработали роботическую руку, управляемую посредством электронного контролера. Движения руки программировались и осуществлялись при помощи гидравлической системы. Данное устройство получило название «Анимэйт (Unimate)» (Рисунок 1.9).

Рисунок 1.9 - Роботическое устройство Unimate

Впервые роботическая рука была применена на конвейерах сборки автомобилей компании Дженерал Моторс (General Motors). Дальнейшее развитие устройство приобрело в 1978 году, когда Виктор Шейнман (Victor Scheinman) предложил свое изобретение под названием «Универсальная программированная рука-манипулятор» (Programmable Universal Manipulation Arm (PUMA)). Основными отличиями от предыдущей модели стали наличие большей свободы движений и способности выполнять более сложные технические задания. Более того устройство PUMA оснащалось электроприводом. Все это позволило изобретению стать эталоном промышленного робота на многие годы.

К настоящему времени функциональные роботы продолжают развиваться и уже способны не только самостоятельно передвигаться (Cart, Genghis, Shadow Biped), но и взбираться по лестницам и переносить грузы (Asimo, Honda), играть на музыкальных инструментах (Partner), изображать домашних животных (Aibo, iCybie), собирать образцы породы на Марсе (Sojourner), обеспечивать работу международной космической станции (SSRMS), а также участвовать в поиске и спасении людей в чрезвычайных ситуациях.

Роботизированные технологии приобретают все большую популярность в медицинской отрасли. Многочисленные роботические системы были предложены для помощи инвалидам и пожилым людям. Автоматические программируемые инвалидные кресла облегчают жизнь пациентам с частичной или полной утратой способности передвижения. Для помощи пожилым пациентам разработан целый ряд роботизированных устройств, способных не только напомнить о необходимости своевременного приема лекарственного средства (Nursebot), но и заменить доктора у постели больного (RP-6 robot) [27]. При этом специалист общается с пациентом посредством интернет технологий.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Колонтарев, Константин Борисович, 2015 год

Список литературы

1. Пушкарь, Д.Ю. Онкоурология. Национальное руководство: Глава 1. Рак предстательной железы. Робот-ассистированная радикальная простатэктомия / Д.Ю. Пушкарь, П.И.Раснер, К.Б. Колонтарев и др.; под ред. академика РАМН В.И. Чисова, проф. Б.Я. Алексеева, проф. И.Г. Русакова -М. :ГЭОТАР-Медиа, 2012. - 688 с. - С. 173-190.

2. Ahlering, Т.Е. Successful transfer of open surgical skills to a laparoscopic environment using a robotic interface: initial experience with laparoscopic radical prostatectomy / Т.Е. Ahlering, D. Scaresky, D. Lee // J. Urol. - 2003. - Vol.170. -P.1738-1741.

3. Assimov, I. Runaround. / I. Assimov // In: Astounding Science Fiction. Street & Smith Publications Inc., March 1942.

4. Autschbach, R. The Leipzig experience with robotic surgery / R. Autschbach, J.F. Onnasch, V. Falk, Т. Walther, M. Krüger, L.O. Schilling, F.W. Mohr // J. Card. Surg. - 2000. - Vol. 15. - №1. - P.82-87.

5. Ballantyne, G.H., Cordova D.A. [Robotic and telerobotic surgical systems for abdominal surgery] / G.H. Ballantyne, D.A. Cordova // Rev. Gastroenterol. Peru. -2003. - Vol.23. - №1. - P.58-66.

6. Bann, S. Robotics in surgery / S. Bann, M. Khan, J. Hernandez et al. // J. Am. Coli. Surg. - 2003. - Vol.196. - P.784-795.

7. Bargar, W.L. Primary and revision total hip replacement using the Robodoc system / W.L. Bargar, A. Bauer, M. Börner // Clin. Orthop. - 1998. - Vol.354. - P.82-91.

8. Beecken, W.D. Robotic-assisted laparoscopic radical cystectomy and intraabdominal formation of an orthotopic ileal neobladder / W.D. Beecken, M. Wolfram, T. Engl et al. // Eur. Urol. - 2003. - Vol.44. - P.337-339.

9. Bell, M.C. Comparison of outcomes and cost for endometrial cancer staging via traditional laparotomy, standard laparoscopy and robotic techniques / M.C. Bell, J. Torgerson, U. Seshadri-Kreaden et al. // Gynecologic Oncology. - 2008. - Vol.111. -№3.-P.407^Hl.

10. Bentas, W. Da Vinci robot-assisted Anderson-Hynes dismembered pyeloplasty: technique and 1 year follow-up / W. Bentas, M. Wolfram, R. Bräutigam et al. // World J. Urol. - 2003. - Vol.21. - P.133-138.

11. Binder, J. Robotically-assisted radical prostatectomy / J. Binder, W. Kramer // BJU. - 2001. - Vol.87. - P.408-410.

12. Boggess, J.F. A case-control study of robot-assisted type III radical hysterectomy with pelvic lymph node dissection compared with open radical hysterectomy / J.F. Boggess, P.A. Gehrig L. Cantrell et al. // The American Journal of Obstetrics & Gynecology. - 2008. - Vol.199. - №4. - P.357. - el-e7.

13. Bonutti, P.M. Navigation did not improve the precision of minimally invasive knee arthroplasty / P.M. Bonutti, D.A. Dethmers, M.S. McGrath et al. // Clin. Orthop. -2008. - Vol.466. - P.2730-2735.

14. Canda, A.E. Ureteric duplication is not a contraindication for robot-assisted laparoscopic radical cystoprostatectomy and intracorporeal Studer pouch formation / A.E. Canda, B. Dogan, A.F. Atmaca et al. // JSLS. - 2011. - Vol.15 - №4. -P.575-579.

15. Capek, K. Rossum's Universal Robots. / K. Capek, N. Playfair, P. Selver. - trans. W.A. Landes // ed. New York: Doubleday, 1923.

16. Carpentier, A. Computer assisted cardiac surjery / A. Carpentier, D. Loulmet, B. Aupecle et al. // Lancet. - 1999. - Vol.353. - №9150 - P.379-380.

17. Chang, S.D. An analysis of the accuracy of the CyberKnife: a robotic frameless stereotactic radiosurgical system / S.D. Chang, W. Main, D.P. Martin et al. // Neurosurgery. - Neurosurgery. 2003. - Vol.52. - №1. - P. 140-146. - discussion 146-147.

18. Clemens, U. Advanced navigation planning including soft tissue management / U. Clemens, R.K. Miehlke // Orthopedics. - 2005. - Vol.28. - Suppl: 1259-1262.

19. Cobb, J. Hands-on robotic unicompartmental knee replacement: a prospective, randomised controlled study of the acrobot system / J. Cobb, J. Henckel, P. Gomes et al. // J. Bone Joint Surg. [Br]. - 2006. - Vol.88. - P. 188-197.

20. Coon, T.M. Integrating robotic technology into the operating room / T.M. Coon // Am. J. Orthop. (Belle Mead NJ). - 2009. - Vol.38. - Suppl:7-9.

21. Davies, B. A review of robotics in surgery / B. Davies // Proc. Inst. Mech. Eng. H. - 2000. - Vol.214. - №1. - P.129-140.

22. Davies, B.L. Robotic control in knee joint replacement surgery / Davies B.L., Rodriguez, Baena F.M. et al. // Proc. Inst. Mech. Eng. H. - 2007. - Vol.221. -P.71-80.

23. DeNardis, S.A. Robotically assisted laparoscopic hysterectomy versus total abdominal hysterectomy and lymphadenectomy for endometrial cancer / S.A. DeNardis, R.W. Holloway, G.E. Bigsby et al. // Gynecologic Oncology. - 2008. -Vol.111. -№3.-P.412^117.

24. Dharia, S.P. Robotics in reproductive medicine / S.P. Dharia, T. Falcone // Fertil. Steril. - 2005. - Vol.84. - №1. - P. 1-9.

25. Decking, R. Leg axis after computer- navigated total knee arthroplasty: a prospective randomized trial comparing computer-navigated and manual implantation / R. Decking, Y. Markmann, J. Fuchs // J. Arthroplasty. - 2005. -Vol.20. -P.282-288.

26. Eichel, L. Role of robotics in laparoscopic urologic surgery / L. Eichel, T.E. Alhering, R.V. Clayman et al. // Urol. Clin. North. Am. - 2004. - Vol.31. - P.781-792.

27. Ellison, L.M. Teleraunding and patient satisfaction after surgery / L.M. Ellison, P.A. Pinto, F. Kim // J. Am. Coll. Surg. - 2004. - Vol.199. - №4. - P.523-530.

28. Erdeljan, P. Robot-assisted pyeloplasty: follow-up of first Canadian experience with comparison of outcomes between experienced and trainee surgeons / P. Erdeljan, Y. Caumartin, J. Warren et al. // J. Endourol. - 2010. - Vol.24. - №9. -P.1447-1450.

29. Gardiere, G.B. Nissen fundoplication done by remotely controlled robotic technician / G.B. Cadiere, J. Himpens, M. Vertruyen et al. // Ann. Chir. - 1999. -Vol.53. - №2. -P.137-141.

30. Gardiere, G.B. The world's first obesity surgery performed by a surgeon at a distance / G.B. Cadiere, J. Himpens, M. Vertruyen et al. // Obes. Surg. - 1999. -Vol.9. - №2. - P.206-209.

31. Geis, W.P. Synergistic benefits of combined technologies in complex, minimally invasive surgical procedures. Clinical experience and educational processes / W.P. Geis, H.C. Kim, P.C. McAfee et al. // Surg. Endosc. - 1996. - Vol.10. - №10. -P.1025-1028.

32. Gehrig, P.A. What is the optimal minimally invasive surgical procedure for endometrial cancer staging in the obese and morbidly obese woman? / P.A. Gehrig, L.A. Cantrell, A. Shafer et al. // Gynecologic Oncology. - 2008. -Vol.111. -№1.-P.41^5.

33. Gettman, M.T. Anderson-Hynes dismembered pyeloplasty performed using the da Vinci robotic system / M.T. Gettman, R. Neururer, G. Bartsch et al. // Urology. -2002. - Vol.60. - P.509-513.

34. Gettman, M.T. Laparoscopic pyeloplasty: comparison of procedures performed with the da Vinci robotic system versus standart techniques / M.T. Gettman, R. Peschel, R. Neururer et al. // Eur. Urol. - 2002, - Vol.42. - P.453-445.

35. Glauser, D. Neurosurgical robot Minerva: first results and current developments. / D. Glauser, H. Fankhauser, M. Epitaux // J Image Guid Surg. - 1995. - Vol.1. -№5. -P.266-272.

36. Gocmen, A. Comparison of robotic-assisted surgery outcomes with laparotomy for endometrial cancer staging in Turkey / A. Gocmen, F. Sanlikan, M.G. Ucar et al. // Archives of Gynecology and Obstetrics. - 2010. - Vol.282. - №5. - P.539-545.

37. Guillonneau, B. Proposal for a "European Scoring System for Laparoscopic Operations in Urology" / Guillonneau B., C.C. Abbou, J.D. Doublet et al. // Eur Urol. - 2001. - Vol.40. - №1. - P.2-6. - discussion 7.

38. Guillonneau, B. Robot-assisted laparoscopic nephrectomy / B. Guillonneau, C. Jayet, A. Tewari // J. Urol. - 2001. - 166. - №1. - P.200-201.

39. Herrel, S. Robotic-assisted laparoscopic prostatectomy: what is the learning curve? / S.D. Herrell, J.A. Smith // J. Urology. - 2005. - Vol.66. - Suppl 5A. - P.105-107.

40. Himpens, J. Telesurgical laparoscopic cholecystectomy / J. Himpens, G. Leman, G.B. Cadiere // Surg. Endosc. - 1998. - Vol. 12. - P.1091.

41. Holtz, D.O. Endometrial cancer surgery costs: robot vs laparoscopy / D.O. Holtz, G. Miroshnichenko, M.O. Finnegan // Journal of Minimally Invasive Gynecology. - 2010. - Vol.17. - №4. - P.500-503.

42. Horgan, S. Robotic-assisted laparoscopic donor hephrectomy for kidney transplantation / S. Horgan, D. Vanuno, P. Sileri // Transplantation. - 2002. -Vol. 73. - №9. - P.1474-1479.

43. http://spinoff.nasa.gov/spinoff2000/hml .htm

44. Hubens, G. Laparoscopic adrenalectomy with the aid of the AESOP 2000 robot /

G. Hubens, D. Ysebaert, W. Vaneerdeweg et al. // Acta. Chir. Belg. - 1999. -. -Vol. 99. - №3. - P.125-127. - discussion 127-9.

45. Intuitive Surgical®, Annual Report // Inc., 2010: intuitivesurgical.com.

46. Jakopec, M. The first clinical application of a «hands-on» robotic knee surgery system / M. Jakopec, S.J. Harris, F. Rodriguez y Baena et al. // Comput. Aided Surg. - 2001. - Vol.6. - P.329-339.

47. Jenny, J.Y. Unicompartmental knee prosthesis implantation with a non- image-based navigation system: rationale, technique, case-control comparative study with a conventional instrumented implantation / J.Y. Jenny, C. Boeri // Knee Surg. Sports Traumatol. Arthrosc. - 2003. - Vol.11. - P.40^5.

48. Kavoussi, L.R. Comparison of robotic versus human laparoscopic camera control / L.R. Kavoussi, R.G. Moore, J.B. Adams et al. // J. Urol. - 1995. - Vol.154. - №6. - P.2134-2136.

49. Kozlowski, P.M. Laparoscopic dismembered pyeloplasty performed using the da Vinci robotic system: early experience / P.M. Kozlowski // J. Endourol. - 2002. -Vol.6.-suppl.A717.

50. Kuang, W. Robotic-assisted vasovasostomy: a two-layer technique in an animal model / W. Kuang, P.R. Shin, M. Oder et al. // Urology. - 2005. - Vol.65. - P.811-814.

51. Kwoh, Y.S. A robot with improved absolute positioning accuracy for CT quided stereotactic brain surgery / Y.S. Kwoh, J. Hou, E.A. Jonckheere // EAIEEE Trans Biomed Eng. - 1988. - Vol.35. - P. 153-160.

52. Lim, P.C. A comparative detail analysis of the learning curve and surgical outcome for robotic hysterectomy with lymphadenectomy versus laparoscopic hysterectomy with lymphadenectomy in treatment of endometrial cancer: a case-matched controlled study of the first one hundred twenty two patients / P.C. Lim, E. Kang,

H. Park // Gynecologic Oncology. - 2011. - Vol.120. - №3. - P.413-418.

53. Lim, P.C. Learning curve and surgical outcome for robotic-assisted hysterectomy with lymphadenectomy: case-matched controlled comparison with laparoscopy and laparotomy for treatment of endometrial cancer / P.C. Lim, E. Kang, H. Park et al. // Journal of Minimally Invasive Gynecology. - 2010. - Vol.17. - №6. - P.739-748.

54. Lob, W.S. Robotic Transportation / W.S. Lob // Clin Chem, 1990. - Vol.36. -P.1544-1550.

55. Lonner, J.H. Robotic arm-assisted unicompartmental arthroplasty / J.H. Lonner // Seminars in Arthroplasty. - 2009. - Vol.20. - P. 15-22.

56. Lutzner, J. Computer-assisted and conventional total knee replacement: a comparative, prospective, randomised study with radiological and CT evaluation / J. Lutzner, F. Krummenauer, C. Wolf et al. // J. Bone Joint Surg. - 2008. - Vol.90 -P. 1039- 1044.

57. Marescaux, J. Transatlantic robot-assisted telesurgery / J. Marescaux, J. Leroy, M. Gagner et al. //Nature. - 2001. - Vol.413. - P.379-380.

58. Jakopec, M. The Acrobot system for total knee replacement / M. Jakopec, J. Simon Harris, F. Rodriguez et al. // Industrial Robot: An International Journal. - 2003. -Vol. 30. -№l.-P61-66.

59. Menon, M. Nerve-sparing robot-assisted radical cystprostatectomy and urinary diversion / M. Menon, A.K. Hemal, A. Tewari et al. // BJU. - 2003. - Vol.92. -P.232-236.

60. Menon, M. Robot-assisted radical cystectomy and urinary diversion in female patients: technique with preservation of the uterus and vagina. / M. Menon, A.K. Hemal, A. Tewari et al. // J. Am. Coll. Surg. - 2004. - Vol.198. - P.386-393.

61. Menon, M. Vattikuti Institute prostatectomy, a technique of robotic radical prostatectomy for management of locolized carcinoma of the prostate: experience of over 1100 cases / M. Menon, A. Tewari, J.O. Peabody et al. // Urol. Clin. North Am. - 2004. - Vol.31. - P.701-717.

62. Menon, M. Laparoscopic and robot assisted radical prostatectomy: establishment of a structured programm and preliminary analysis of outcomes / M. Menon, A. Tewari, A. Shrivastava A et al. // J. Urol. - 2002. - Vol.168. - P.945-949.

63. Mohr, F.W. Computer enhanced «robotic» cardiac surgery: experience in 148 patients / F.W. Mohr, V. Falk, A.J. Diegeler et al. // Thorac. Cardiovasc. Surg. -2001. - Vol.121. - №5. - P.842-853.

64. Mouret, P. How I developed laparoscopic cholecystectomy / P. Mouret // Ann. Acad. Med. Singapore. - 1996. - Vol.25. - P.744-747.

65. Palese, M.A. Robot-assisted laparoscopic dismembered pyeloplasty: a combined experience / M.A. Palese, M.D. Stifelman, R. Munver et al. // J. Endourol. - 2005. - Vol.19. -P.382-386.

66. Paley, P.J. Surgical outcomes in gynecologic oncology in the era of robotics: analysis of first 1000 cases / P.J. Paley, D.S. Veljovich, C.A. Shah et al. // The American Journal of Obstetrics & Gynecology. - 2011. - Vol.204. - №6. - P.551 -559.

67. Park, S.E. Lee CT. Comparison of robotic-assisted and conventional manual implantation of a primary total knee arthroplasty / S.E. Park, C.T. Lee // J. Arthroplasty. - 2007. - Vol.22. - P. 1054—1059.

68. Partin, A.W. Complete robot-assisted laparoscopic urologic surgery: a preliminary report / A.W. Partin, J.B. Adams, R.G. Moore et al. // J. Am. Coll. Surg. - 1995. -Vol.181.- №6. -P.552-557.

69. Patel, V. Robotic-assisted laparoscopic dismemberd pyeloplasty / V. Patel // Urology. - 2005. - Vol.66. - P.45-49.

70. Pearle, A.D. Perioperative manage- ment of unicompartmental knee arthroplasty using the MAKO robotic arm system (MAKOplasty) / A.D. Pearle, D. Kendoff, V. Stueber et al. // Am. J. Orthop. - 2009. - Vol.38. - P. 16-19.

71. Pedraza, R. Bilateral robotic assisted laparoscopic heminephroureterectomy / R. Pedraza, L. Palmer, V. Moss et al. // J. Urol. - 2004. - Vol.171. - P.2394-2395.

72. Plaskos, C. Praxiteles: a miniature bone- mounted robot for minimal access total knee arthroplasty / C. Plaskos, P. Cinquin, S. Lavallee et al. // Int. J. Med. Robot. -2005.-Vol.1.-P.67-79.

73. Prasad, P. Effective use of robots as mechanized couriers / P. Prasad // Biomed. Instrum. Technol. - 1995. - Vol.29. - P.398-404.

74. Damiano, R.J. Initial United States clinical trial of robotically assisted endoscopic coronary artery bypass grafting / R.J. Damiano, W.J. Ehrman, C.T. Ducko et al. // The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. - 2000. - V.119. - №1. -P.77-82.

75. Roche, M.W. Accuracy of robotically assisted UKA / M.W. Roche, D. Augustin, M.A. Conditt // J. Bone Joint Surg. - 2010. - Vol.92. - P.127.

76. Romero-González, R.J. Robot-assisted laparoscopic radical cystoprostatectomy and construction of totally intraabdominal orthotopic bladder with ileal segment. Initial experience in Mexico / R.J. Romero-González , J.F. López-Verdugo et al. // Cir. Cir. - 2011. - Vol.79. - №5. - P.468-472.

77. Sasaki, M. Total labarotory automation in Japan / M. Sasaki, T. Kageoka, K. Ogura et al. // Clin. Chim. Acta. - 1998. - Vol.278. - P.217-227.

78. Satava, R.M. Robotic Surgery: from past to future - a personal jorney / R.M. Savata // Surg. Clin. North. Am. - 2003. - Vol. 83. - P. 101-121.

79. Schiff, J. Robotic microsurgical vasovasostomy and vasoepididimostomy: a prospective randomised study in a rat model / J. Schiff, P.S. Li, M. Goldstein // J. Urol. - 2004. - Vol.171. -P.1720-1725.

80. Seamon, L.G. Comprehensive surgical staging for endometrial cancer in obese patients: comparing robotics and laparotomy / L.G. Seamon, S.A. Bryant, P.S. Rheaume et al. // Obstetrics & Gynecology. - 2009. - Vol.114. - №1. - P. 16-21.

81. Seamon, L.G. Robotic hysterectomy and pelvic-aortic lymphadenectomy for endometrial cancer / L.G. Seamon, J.M. Fowler, D.E. Cohn et al. // Obstetrics and Gynecology. -2008.-Vol.112. - №6,-P.1207-1213.

82. Semm, K. New methods of pelviscopy (gynecologic laparoscopy) for myomectomy, ovariectomy, tubectomy and adnectomy / K. Semm // Endoscopy. -1979. - Vol.11. - №2.-P.85-93.

83. Shelly, L. The Development of Robotics for Interventional MRI / L. Shelly, G.R. Sutherland // Neurosurgery Clinics of North America,. - 2009. - Vol.20. - №2. -P. 193-206.

84. Siddiq, F.M. Computer-assisted laparoscopic pyeloplasty: University of Miami experience with the da Vinci Surgical System / F.M. Siddiq, R.J. Leveillee, P.J. Villicana et al. // Endourol. - 2005. - Vol.19. - P.387-392.

85. Song, E.K. Flexion-extension gaps balanced using navigation assistance in TKA / E.K. Song, J.K. Seon, S.J. Park // Orthopedics. - 2009. - Vol.32. - Suppl.:26-30.

86. Sung, G.T. Robotic-assisted laparoscopic pyeloplasty: a pilot study / G.T. Sung, I.S. Gill, T.H. Hsu // Urology. - 1999. - Vol.53. - P.1099-1103.

87. Veljovich, D.S. Robotic surgery in gynecologic oncology: program initiation and outcomes after the first year with comparison with laparotomy for endometrial cancer staging / D.S. Veljovich, P.J. Paley, C.W. Drescher et al. // The American Journal of Obstetrics & Gynecology. - 2008. - Vol.198. - №6. - P.9-10.

88. Wang, G.J. Robotic vs open radical cystectomy: prospective comparison of perioperative outcomes and pathological measures of early oncological efficacy /

G.J. Wang, D.A. Barocas, J.D. Raman et al. // BJU Int. - 2008. - Vol.101. - №1. -P.89-93.

89. Yau, W.P. Computer navigation did not improve alignment in a lower-volume total knee practice / W.P. Yau, K.Y. Chiu, J.L. Zuo et al. // Clin. Orthop. 2008. -Vol.466. - P.935-945.

90. Yohaness, P. Comparison of robotic versus laparoscopic skills: is there a difference in the learning curve? / P. Yohannes, P. Rotariu, P. Pinto et al. // Urology. - 2002. - Vol. 60. - P.39-45.

Глава 2. Некоторые вопросы обучения робот-ассистированной хирургии

2.1. Введение

Сегодня хирургия является очень сложной и престижной специальностью медицины. Так было далеко не всегда. Начиная с момента своего основания, эта специальность не сразу была отнесена к разряду медицинских. Длительное время хирургическими навыками обладали цирюльники, которые и оказывали подобного рода услуги населению наряду со стрижкой волос и бород. Очень показательными являются слова лорда Турлов (Т1шг1о\у), лорда-канцлера Англии сказанные им в 1797 году в ответ на просьбу британских хирургов о разделении парикмахерских и операционных и создании Королевского хирургического колледжа: «В хирургии науки не больше, чем в бойне». Данное утверждение длительное время не позволяло хирургии сформироваться в отдельную специальность. Но все же через многочисленные препятствия удалось отстоять медицинское начало хирургии. С тех пор специальность имеет богатейшую историю и собственные традиции, одной из которых, несомненно, является обучение.

Традиционно обучение хирургическому мастерству передавалось от наставника к ученику непосредственно в ходе проведения хирургических вмешательств. В данном случае длительность периода обучения и его эффективность напрямую зависели от целого ряда факторов таких, как опыт наставника, интенсивность практики, а также заинтересованность в обучении самого воспитанника. При этом наиболее часто встречались разного рода осложнения, встречаемые в ходе всего периода обучения при выполнении операций учеником. Более того такой подход изолированного метода обучения не позволял каким-либо образом стандартизировать всю модель обучения. В настоящее время в эру все более и более нарастающего процесса модернизации

хирургической техники и оборудование только лишь передача знаний в непосредственно в ходе работы в операционной является крайне недостаточной. Немаловажным фактом является явная тенденция к сокращению профессорско-преподавательского состава и переход к частной практике. При этом развивается состояние конкуренции, которая не позволяет опытным специалистам передавать знания, воспитывая, тем самым конкурентов. Стремясь к постоянному совершенствованию, система здравоохранения постоянно пытается сформировать новые альтернативы традиционным методам обучения специалистам, особенно в эру высоких технологий.

Многие значительные инновации были внедрены в повседневную практику в прошлом веке. Минимально инвазивная хирургия в настоящее время не является более эксклюзивной мало изученной методикой, а является методом выбора лечения большинства заболеваний. Вместе с тем появились и новые требования к подготовке специалистов и повышению хирургического образования. Сегодня, передача знаний исключительно в операционном театре является крайне недостаточной, поскольку полный, законченный период обучения специалистов в этом случае является выраженно длительным. Именно поэтому беспрестанно создаются новые решения для обучения хирургов, приводящие к формированию специалистов за короткий промежуток времени. Лапароскопическая техника выполнения оперативных вмешательств требует от хирурга не только детального знания анатомии, но и четкой ориентированности в 2Б пространстве, моделирование его в трехмерную виртуальную реальность. Сегодня, по мнению многих специалистов, 75% оперативного лечения зависит от способности хирурга принимать решения и на 25% от умения специалиста. Именно поэтому чрезвычайно важно набирать технический и нетехнический опыт еще до начала практической деятельности в качестве обучаемого. Для этих целей предложено несколько вариантов обучающих программ по следующим аспектам: моделирование и нетехнические навыки, виртуальная реальность, телемониторинг и симуляция.

С приходом и приобретением повсеместной популярности робот-ассистированных оперативных вмешательств, вопрос обучения роботических хирургов встал особенно остро. В настоящее время нет стандартизированных программ обучения тому или иному робот-ассистированному вмешательству. Имели место несколько пилотных проектов, не завершившихся, однако, формированием какого-либо структурированного модульного механизма обучения. Важнейшим фактором является возможность и целесообразность создания стандартной программы обучения роботическим вмешательствам, поскольку именно подобные вмешательства выполняются стандартно с небольшими отклонениями у подавляющего большинства пациентов.

В данной главе мы описываем становление основных ключевых аспектов обучающих программ, собственный период обучения робот-ассистированной радикальной простатэктомии, на основании которых, а также на основании собственного и зарубежного опыта нами в рамках данной диссертационной работы была разработана первая отечественная модульная программа обучения робот-ассистированной радикальной простатэктомии.

2.2 Человеческий фактор и нетехнические навыки

Сегодня термин «человеческий фактор» является очень модным и применяется практически в любом аспекте жизнедеятельности человека. Однако, все же есть что-то общее объединяющее начало. В каждой сфере деятельности этот термин применяется для объяснения причин развития каких-либо нестандартных ситуаций, выражающихся чаще всего в катастрофах всякого рода.

В медицине термин «человеческий фактор» также применим, поскольку в результате незнания хирургом правил обращения с тем или иным оборудованием, равно как и элементарное отсутствие в операционной необходимого

инструментария может привести к катастрофе, способной также унести человеческую жизнь.

Учитывая многогранность применения термина, для исключения человеческого фактора было предложено несколько простых инструментов, основным из которых является заполнение так называемого контрольного списка. Контрольный список пришел в иные отрасли жизнедеятельности из авиации, что является прямым примером преемственности. Случилось это следующим образом.

В 1935 г., в военно-воздушных силах армии США проводилась заключительная фаза испытания новой модели тяжелого бомбардировщика Боинг 299. Самолет превзошел своих конкурентов во время предварительных оценок, и испытательный полет рассматривался как формальность. Испытательный полет состоялся 30 октября 1935 года на аэродроме Райта, Дейтон, штат Огайо.

Вскоре, после спокойного и планового взлета, двигатели заглохли, самолет накренился на одно крыло, упал, и при ударе взорвался. Летчики-испытатели были извлечены из-под обломков, но, позже скончались от полученных травм. Проводившееся расследование пришло к выводу, что причиной катастрофы стал человеческий фактор. Пилот незнакомый с данным прототипом и летящий в нем впервые, пренебрег использовать контроль высоты (механизм контроля высоты самолета). Это человеческая ошибка привела к неконтролируемому пике. Что интересно, испытательный полет проводили главный летчик-испытатель и техник Боинга, однако авиакатастрофа не была предотвращена.

Несмотря на то, что компания Боинг не смогла получить основной контракт, армия все же заказала 12 самолетов, благодаря блестящим результатам, полученным до катастрофы во время испытательного полета. Аппараты были доставлены во 2-ю бомбардировочную группу в Лэнгли-филд, штат Вирджиния, в августе 1937 года. Все операции с участием данных самолетов тщательно контролировались компанией "Боинг", Конгрессом, и Военным Министерством.

Зная причины катастрофы испытательного полета, пилоты перед началом полета убеждались, что ими все сделано и ничего не забыто. Таким образом, развивалась концепция контрольного списка пилота. Контрольные списки впервые были внедрены для пилотов именно этих самолетов, и ошибки, приведшие к кастрофе в ходе первого испытательного полета, вновь не повторились. Известно, что указанным 12-ти самолетам удалось пролететь почти 2 миллиона миллион миль без серьезных аварий.

Сегодня, контрольные списки являются основой обеспечения качества и безопасности в авиационной отрасли. Они применяются в организации летной работы, технического обслуживания воздушных судов, а также, несомненно и первостатейно для исключения человеческого фактора.

Хирургический контрольный список, был недавно введен в курс Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ), как руководство по безопасной хирургии. Глобальное мультицентровое исследование по использованию контрольного списка выявило снижение смертности и осложнений у хирургических больных при использовании этого простого инструмента.

Состоит указанный список из 19 пунктов, ответы на которые обеспечивают специалистов всей необходимой информацией, такой как:

1) демография пациента;

2) вид операции и возможные риски (напр., кровопотеря),

3) сопутствующие факторы пациента (напр., аллергия), которые доводятся до сведения хирургической команды.

Кроме того, тщательно проверяется оборудование и весь инструментарий, включая анестезиологический аспект. Каждый находящийся в операционном зале человек выполняет свою роль в ходе проверки контрольного списка. Хирургический контрольный список, по-видимому, в большей степени способствует предотвращению человеческой фактора, чем контрольный список пилотов, предотвративший повторения катастрофической человеческой ошибки. Хирургический контрольный список дополнительно направлен на улучшение

коммуникации внутри коллектива. В теории, благодаря слаженной и налаженной работе в коллективе, улучшится командная реакция на неожиданные события в ходе оперативного вмешательства.

Обучение реализации хирургического контрольного списка предпочтительно выполнять в моделируемой среде. Важнейшим фактором является то, что моделируемая среда, должна быть абсолютно схожей с повседневной средой. После теоретического инструктажа и просмотра видеоклипов, посвященных правильному заполнению и разбору ошибок во время заполнения контрольного списка, команда приступает к практическим занятиям. Идеальная модель - наличие двух параллельных групп курсантов, проходящих обучение друг за другом, имея возможность наблюдать и замечать ошибки. К сожалению, остается неясным, какие именно элементы в хирургическом контрольном списке приводят к снижению смертности и частоты осложнений. Вне всяких сомнений, очевидно, что хирургический контрольный список, отвечает такому требованию, как: профилактика и предотвращение человеческой ошибки. Создание хирургического контрольного списка отражает истинное извлечение урока из трагической истории прототипа Боинга.

В авиации, применение контрольных списков расширилось от первоначальной задачи, "убедиться, что ничего не забыто", до инструмента по контролю качества. Контрольные списки применяются в организации летной работы, технического обслуживания и ремонта, обучения пилотов, обучения как технического, так и летного состава профилактике и методам предотвращения человеческого фактора. Можно провести некоторые параллели между авиацией и хирургией, что может потенциально расширить и хирургический контрольный список. В обучении пилотов, контрольные списки используются, в том числе и для стандартизации рабочих процедур и при моделировании неожиданных событий для оценки реакции обучаемого. При этом в основном используются симуляторы. Шаблоны реакций представляют собой последовательность

действий, которые необходимо выполнить для урегулирования неожиданной ситуации.

Сегодня контрольный список применяется широко в хирургической практике повсеместно. Начиная роботическую программу в ходе обучения базовым принципам роботохирургии специалистам довольно тяжело быть полностью уверенными в правильности выполнения алгоритма действия направленного на обеспечение работоспособности всей системы и безопасности пациента. Зачастую малейшее упущение даже в крайне незначительных на первый взгляд деталях может привести к созданию угрозы безопасности пациента. В нашей клинике был разработан контрольный список при выполнении робот-ассистированных вмешательств, представленный в приложении №1. Мы считаем, что рутинное использование данного инструмента позволило нам избежать многих ошибок, в основе которых лежит человеческий фактор. Данный список мы широко используем в программе обучения роботических специалистов в модуле, посвященном оценке нетехнических навыков.

Когнитивные и социальные навыки опытных специалистов были названы "нетехническими навыками". Совсем не обязательно, что эти навыки приобретаются во время обучения, однако они увеличивают профессиональную компетентность. Из определения следует, что нетехнические навыки приобретаются с опытом. Тем не менее, как нам показывает опыт из авиационной промышленности и медицинской подготовки, опыт работы не ведет к автоматическому приобретению "нетехнических навыков". Однако нетехнические навыки очень важны, и как показывает практику им можно обучить специалистов.

Во-первых, становится очевидным, что человеческая ошибка неизбежна и распространена повсеместна. В одних только Соединенных Штатах Америки, десятки тысяч пациентов ежегодно умирают от непредотвратимых медицинских ошибок. Авиационная промышленность давно признала человеческий фактор в качестве основной причины авиакатастроф примерно в 75% всех несчастных

случаев. Это заставило принять меры, чтобы в дальнейшем уменьшить шанс человеческих ошибок. Были выявлены двенадцать основных причин появления человеческой ошибки:

1) Невнимательность

2) Стресс

3) Усталость

4) Напряжение

5) Самоуспокоенность

6) Отсутствие стандартов

7) Отсутствие командной работы

8) Неосведомленность

9) Отсутствие напористости

10) Отсутствие знаний

И) Отсутствие коммуникации

12) Нехватка ресурсов

Несмотря на то, что выявленные двенадцать основных причин человеческой ошибки происходили из авиационной промышленности, очевиден неблагоприятный эффект воздействия данного списка и на работоспособность человека в здравоохранении. В то же время, знание и обучение причин появления человеческого фактора применяется для минимизации влияния этого явления, приводящего к ошибкам и несчастным случаям. Основная цель обучения причинам появления человеческого фактора является снижение ошибок, повышение технических навыков, а также улучшение безопасности. Снова и снова обращаясь к первоисточнику, в нашем случае к авиационной промышленности можно отметить некоторые ключевые моменты. В ходе изучения причин появления человеческого фактора необходимо также уделить достаточное количество времени на формирование межличностных отношений внутри команды. На протяжении последних десятилетий, была разработана система "Управление Ресурсами Экипажа", которая стала неотъемлемой частью

обучения в авиации. Для того чтобы оценить "нетехнические навыки" и "управление ресурсами экипажа", ряд европейских властей гражданской авиации инициировали в 1996 году проект для выявления и разработки нетехнических навыков пилотов, которые сделали бы "нетехнические навыки" и навыки "управления ресурсами экипажа" идеальными. В разработанной в результате завершения проекта системе «ЖЗТЕСНБ» выделены четыре основных аспекта оценки нетехнических навыков:

1) сотрудничество,

2) лидерские и управленческие навыки,

3) понимание ситуации,

4) принятие решений.

Эти категории были адаптированы к оценке "нетехнических навыков" для операционных залов. Инструмент оценки Оксфорд ЫОТЕСШ оценивает четыре поведенческие категории "нетехнических навыков", оценивая тем самым командную работу. Каждая категория, содержащая, более конкретные элементы поведения оценивается по четырехбальной шкале от "ниже стандартного" до "отлично". Это система показала себя достаточно надежной и достоверной для того что бы реализовать ее в клинической практике. Была также разработана аналогичная система для оценки "нетехнических навыков" в анестезиологии. Категории и элементы поведения были составлены командой анестезиологов и психологов из серии анализа задач на основе обзора литературы, наблюдений, интервью, опросов и анализа инцидентов. Четыре основные категории поведения подобны ЖЭТЕСНЭ и Оксфорд ЫОТЕСНБ представленные в Таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Основные категории поведения

Категория Элемент

Управление задачами Планирование и подготовка Расстановка приоритетов Обеспечение и поддержание стандартов Выявление и использование ресурсов

Командная работа Координация деятельности с членами команды Обмен информацией Использование лидерских навыков и уверенности в себе Оценка своих возможностей и возможностей команды Поддержка других членов команды

Осознание ситуации Сбор информации Понимание и признание Ожидание

Принятие решений Идентификация Оценка риска и выбор опций Переоценка ситуации

Система ANTS (Anesthesiology Nontechnical Skills) была реализована в больницах Шотландии, таким образом, "нетехнические навыки" стали центром повышенного внимания в клинической практике в выбранных для исследования больницах. В результате реализации, пересматривается положительное или отрицательное воздействие "нетехнических навыков", обсуждаются неблагоприятные события, в частности, то, что поведенческий аспект мог повлиять или даже предотвратить неблагоприятные события. В этих больницах, использование системы ANTS привело к повышенной безопасности и качеству выполняемых работ. Кроме того, применение системы ANTS, т.е., образование и обучение "нетехническим навыкам", стали обязательной частью программы подготовки врачей-анестезиологов.

Система ANTS также пропагандировалась в больницах Британии, но на ее реализацию до сих пор не решаются, вероятно, в связи с отсутствием энтузиастов

в качестве движущей силы процесса. Вместо того чтобы полагаться на энтузиастов, осуществление обучения "нетехническим навыкам" требует формальной интеграции в клиническую подготовку специалистов, медсестер и других лиц, участвующих в уходе за больным. Хотя тренажеры для проведения анестезии уже давно используется, система ANTS может оценить поведенческие аспекты анестезиологической производительности, качественно улучшив тем самым обучение. Широко осуществляется и эффективна парадигма моделирования обучения в лапароскопической хирургии, что дает возможность приобрести технические навыки. Разнообразие моделей, от простых, коробчатого типа тренажеров до тренажеров с виртуальной реальностью и с тактильной обратной связью были утверждены для применения. Таким образом, моделирование улучшает обучение специалиста и в конечном итоге благополучный исход для пациента. Однако этот эффект непосредственно связан с техническими навыками. Очевидна важность технических навыков хирурга, а также еще многих других факторов, которые влияют на безопасность пациента.

До сих пор не вполне обоснованы пути обучения "нетехническим навыкам". Воздействие стресса и усталости, например, у медицинского персонала и летного экипажа будет восприниматься по-разному. В перекрестном исследовании анестезиологических медицинских сестер и врачей, хирургических медсестер и врачей, и летного экипажа Sexton и соавт., исследовали отношение профессионала к ошибке, стрессу, и работе в команде [35]. Чаще всего, медицинский персонал отрицает влияние стресса и усталости на их собственную трудовую деятельность. Восприятие совместной работы отличались среди медицинского персонала. Хотя, обычно хирурги отмечали хорошую совместную работу с анестезиологами, анестезиологический персонал не воспринимает в такой же степени совместную работу. Таким образом, даже при том, что обучению "нетехническим навыкам" могут воспользоваться различные профессиональные группы, усилия должны быть направлены для того чтобы включить в процесс обучения "нетехническим навыкам" всей команды. Иерархия и культурные различия внутри и между специалистами могут принести к

преградам в этом процессе. Члены экипажа рейса показали более высокий уровень командной работы по сравнению с медицинскими работниками. Важно отметить, что летные экипажи были более осведомлены о негативных последствиях стресса и усталости потенциально ведущих к ошибкам, чем медицинский персонал.

Ухудшает ли стресс результаты работы медиков? В опросе Sexton и соавт, персонал интенсивной терапии сообщил о плохом управлении ошибками в рутинной клинической практике [35]. Как правило, это ошибки признаются, но не обсуждается открыто в силу различных причин. Считалось, что принятие на работу дополнительных сотрудников, для того чтобы справиться с нагрузкой, является важнейшей мерой для улучшения безопасности пациентов. Конечно, снижение рабочей нагрузки способствует уменьшению стрессов. Хирургический персонал в значительной степени пренебрегает влиянием усталости и стресса на их производительность. Сокращенная продолжительность рабочего времени и требования пациента к собственной безопасности, создают спрос на новые и более эффективные концепции для хирургического обучения без ущерба для качества и результатов.

Хирургическая производительность ухудшается стрессом. Хотя объективная оценка хирургических навыков является методологически сложной, несколько исследований в моделируемой среде зафиксировали негативное влияние стресса на производительность. Хирурги регулярно испытывают стресс во время проведения оперативных вмешательств. Воздействие стресса в лапароскопической хирургии было исследовано в моделируемой среде. Стресс ухудшает производительность в моделируемой среде, и чем больше стресс, тем больше негативное влияние на производительность. Тем не менее, эта зависимость может быть использована в процессе обучения. Было проведено исследование, в котором студенты выполняли базовые лапароскопические приемы на тренажере при этом мониторировались все физиологические показатели испытуемых. Участники выполняли задачи с и без "стресса",

непосредственно за производительностью наблюдал преподаватель. Уровень стресса был самым высоким, когда производительность была плохой в стрессовых условиях. Данное исследование не только показывает, что стресс может быть смоделирован, но и то, что взаимодействие стресса и производительности может быть использована в обучении при в моделируемой среде.

Есть ли необходимость обучения "нетехническим навыкам" или "нетехнические навыки" приобретаются с опытом? Wetzel и соавт. провели исследование, где 30 хирургов с различной степенью опыта стажа выполнили эндартерэктомию сонной артерии в моделируемой среде [90]. Процедура была проведена в неосложненной ситуации с последующей кризисной ситуацией. Были записаны и оценены физиологические маркеры стресса (ЧСС, пульс, уровень кортизола в слюне). Был определен ряд «стратегий выживания», также оценивались технические характеристики. Эффект от стресса на хирургическую производительность уменьшается с увеличением опыта. Опытный хирург может компенсировать острый стресс имеющимся опытом, не влияя на результат операции. Интересно, что сочетание малого опыта и низкого стресса было связано с плохой хирургической производительностью, показывая, что определенное количество стресса может благотворно влиять на результат, по крайней мере, у неопытных хирургов. Навыки преодоления трудностей или "нетехнические навыки" улучшают хирургическую производительность и, следовательно, должны быть интегрированы в хирургическую подготовку.

Традиционная модель обучения - "ученик-учитель" не может удовлетворить требованиям высокого качества подготовки специалистов. Моделирование обучения является эффективным средством для сокращения времени кривой обучения в лапароскопической хирургии. Кроме того, существуют новые концепции обучения, которые доказали свою эффективность. Предоперационная оценка факторов хирургического риска также увеличивает подготовленность обучаемого. В этом отношении будет полезным разбить

процедуру на этапы и подзадачи. Обучаемый может выполнять подзадачи одного действия или операции, для которых были определены различные уровни сложности. Этот принцип известен как 15-ти модульное обучение. Концепция была проверена и подтверждена в ходе изучения процесса обучения радикальной простатэктомии.

Интересно, что модульный подход в обучении значительно сокращает время обучения без ущерба для результатов лечения. Другой недооцененный актив хирургической подготовки - это самонаблюдение и оценка. В принципе, лапароскопические операции, должны быть записаны для документации и самооценки. Самонаблюдение и оценка сокращает время обучения и является высокой мотивацией для обучения. Однако, должны быть обеспечены специализированные наставники и время для оценки и наблюдения чтобы реализовать эту концепцию. Принцип самооценки широко используется в авиации и легкой атлетике, и была широко принята для обучения в хирургической специальности.

И в заключение, несомненно, человеческий фактор, влияет на проведение оперативных вмешательств. Обучающие программы должны быть адаптированы для включения изучения и выработке нетехнических навыков в процессе обучения. Моделирование, "нетехнические навыки", управление стрессом и стратегий выживания несомненно улучшат качество хирургической подготовки. Обучение "нетехническим навыкам" стимулирует повышение качества и безопасности оказываемой пациентам помощи. Модульное обучение - это проверенная концепция, которая позволит сократить кривую обучения. Однако, она может быть расширена анализом предоперационных задач, оценки случаев риска, и, что немаловажно, разбором видео после процедуры. Эти различные полезные аспекты тренинга, в совокупности приводят к безопасной и эффективной работе в операционной.

2.3 Виртуальная реальность, телемониторинг и симуляционное обучение

2.3.1. Введение

С момента первого применения роботической системы в 2000 роботическая технология приобрела значимую и широкую популярность по всему миру. К настоящему времени робот-ассистированная техника выполнения многих хирургических вмешательств представляет собой «золотой стандарт» оперативного лечения многих заболеваний. Данное утверждение абсолютно справедливо для робот-ассистированной радикальной простатэктомии. Уже в 2007 году 68% всех подобных вмешательств было выполнено при помощи системы da Vinci, к 2014 году данный показатель составил уже 85% по данным компании-производителя. Данный факт стал возможным благодаря потенциальным общепризнанным преимуществам робот-ассистированной техники выполнения операции, таким как меньшая степень кровопотери, необходимость в проведении гемотрансфузии, меньший период восстановления и лучшие функциональные результаты.

Обучение роботической хирургии является сложным комплексным предметом, который требует значимых усилий не только от обучаемого, но и от учителя. Имеют место существенные различия между механизмом обучения открытой или лапароскопической операции и робот-ассистированной техникой. Прежде всего, это выражается в том, что в первом случае ученик и учитель находятся бок о бок в операционном театре, видя одинаковую картинку операционного поля. При этом учитель может в любой момент остановить выполнение того или иного маневра обучаемым и максимально обеспечить безопасность пациента в период обучения специалиста. Данный аспект абсолютно не относится к роботической хирургии. Более того, необходимо принимать во внимание и финансовый аспект. Именно из-за выраженной дороговизны стоимости оперативного вмешательства обучаемый не имеет возможности

провести достаточное количество часов выполняя самостоятельные манипуляции в ходе выполнения реального оперативного вмешательства. Все это стало предпосылками к поиску иных возможностей для обеспечения достаточного количества времени, выполняя операции в ходе периода обучения.

Симуляционное обучение получило выраженное развитие в течение последних двух десятилетий благодаря широкому распространению и популяризации лапароскопичсекой и робот-ассистированной хирургической техники. Данный инновационный подход к обучению был валидизирован в качестве обучающего и экзаменационного инструмента и по данным многочисленных исследований способен улучшить технику выполнения операций.

Хирургические симуляторы можно разделить на две основные группы: механические симуляторы, где хирургические манипуляции выполняется под прямым визуальным контролем в пределах некого ограниченного пространства и симуляторы виртуальной реальности, где задачи выполняются в моделированной среде по типу компьютерных игр. Сегодня, в эру широкого применения и динамичного развития искусственного компьютерного интеллекта, виртуальные симуляторы позволяют обеспечить максимально реалистичную моделируемую среду для обучаемых. Более того, после завершения каждой манипуляции компьютерные симуляторы способны предоставить детальный статистический отчет, что является чрезвычайно важным для специалиста, находящегося в периоде обучения.

Любой предлагаемый для обучения хирургический симулятор должен пройти детальное тестирование по многим параметрам для определения целесообразности применения устройства в качестве обучающего инструмента. Основными параметрами тестирования являются: внешний вид устройства с оценкой реалистичности симулятора; конструктивное решение - способность симулятора дифференцировать различную степень подготовки хирурга; контекстная валидизация - способность симулятора обучать согласно списку

манипуляций, предназначенному для обучения; конкурентоспособность -способность симулятора соответствовать «золотым стандартам» выделенных для подобного рода устройств; а также предиктивная способность - способность симулятора предсказывать прогресс обучения специалиста. Валидность симуляторов, как механического, так и виртуального типов четко определена в отношении лапароскопической техники выполнения оперативных вмешательств. Однако, эффективность подобных симуляторов в отношении робо-ассистированной до конца не ясна.

В рамках данной диссертационной работы нами был проведен систематический обзор для выявления доступных на сегодняшний симуляторов выполнения робот-ассистированных оперативных вмешательств. Мы определили доказательную базу эффективности различных симуляционных платформ в аспектах реалистичности, доступности, воспроизводимости, а также ценовой политики и образовательного ценза.

2.3.2 Материалы и методы

Поиск англоязычных литературных источников был произведен по базам данных «Medline» и «Pubmed», используя следующие ключевые слова и словосочетания: «robotics», «robotic surgery», «computer assisted surgery», «simulation», «computer simulation», «virtual reality», «surgical training», и «surgical education». Нами также был изучена база данных Cochrane и проанализированы архивы абстрактов, представленных на ежегодных конференциях Американской и Европейской ассоциациях урологов. Следует отметить, что поиск отечественных публикаций и/или абстрактов, представленных на ежегодных конференциях Российского общества урологов по данным ключевым запросам не выявил ни одной работы, посвященной данному вопросу. Таким образом, данная работа по изучению, сравнению и описанию симуляторов робот-ассистированной хирургии является первой в России. Основной задачей исследования явилось определение

места и типа хирургических симуляторов для применения в программе подготовки отечественных роботических специалистов.

В систематический обзор были включены работы, описывающие различные типы хирургических симуляторов, их разработка и валидизация, а также применение в качестве обучающего инструмента. Были исключены какие-либо источники, связанные с упоминанием и описанием механизма изучения и обучения «нетехническим навыкам».

Из каждой публикации была выделена информация, включающая в себя коммерческое название симулятора, предлагаемые для выполнения задания, уровень исходной подготовки участников, длительность симуляционного обучения и способ оценки выполненного упражнения. Каждая работа, посвященная симуляционному обучению, была оценена нами в аспектах возможности симулятора обеспечить выполнение поставленной задачи, возможности применения устройства в рутинной практике, реалистичности, конструктивности решения, контекстной валидности, надежности, а также в ценовых и образовательных аспектах (Таблица 2.2)

2.3.3 Результаты

Всего было выявлено 565 публикаций отвечающих ключевым словам и словосочетаниям. После анализа абстрактов было исключено 507 работ. После анализа полного текста статей были исключены еще 39 статей. Таким образом, для окончательного анализа были отобраны 19 публикаций. Нами были выделены следующие симуляторы.

2.3.3.1 Роботический хирургический симулятор (Robotic Surgical Simulator (RoSS))

Были обнаружены 4 статьи, посвященные опыту применения RoSS (Рисунок 2.1) в качестве обучающего инструмента работе на хирургической системе da Vinci.

На ежегодном конгрессе AUA в 2009 году Seixas-Mikelus и соавт [79] представили работу, в которой приняли участие 30 специалистов (24 опытных хирурга и 6 специалистов без опыта работы). Таким образом, 77% популяции исследования имели в среднем опыт 340 случаев выполнения оперативных вмешательств на роботической системе в качестве консольного хирурга. Для изучения валидности симулятора специалистам было предложено пройти краткий курс обучения, состоящий из двух модулей: базовая ориентация предмета в пространстве и его перемещение, а также более продвинутый уровень -ориентация в пространстве, прецизионное передвижение и контроль предмета. После выполнения указанных модулей все участники заполнили опросник, в котором указали, что RoSS является весьма реалистичным симулятором, напоминающим реальную консоль хирургической системы. Оценивая джойстики, 84% специалистов нашли данное устройство «очень близким» к настоящим управляющим механизмам системы da Vinci, 90% респондентов схоже оценили

m

Рисунок 2.1 - Роботический симулятор RoSS

движения роботических рук и аналогичную оценку движениям камеры дали 89% хирургов.

В 2010 году на Международном роботическом симпозиуме те же авторы представили работу, сообщающую о контентной валидности симулятора RoSS [80]. Среди 42 участников данного исследования имели место 31 опытный специалист и 11 новичков. В последующем опытная группа была разделена на экспертов (17 человек) с наличием более 150 случаев выполнения операций и специалистов со средним опытом в диапазоне от 1 до 150 случаев (14 хирургов). Экспертная группа обладала суммарным средним опытом выполнения 881 (160 — 2200) случая роботической хирургии. Данная группа оценила задание «контроль клинча инструментов», как хороший в 71% и превосходный в 29% инструмент для обучения. Все группы исследуемых хирургов оценили задание «контроль мяча», как хорошее в 78% и как плохое в 22%. Задание «удаление иглы» оценено как превосходное в 27%, хорошее в 60% и плохое в 13%. Задание «удержание ткани третьей рукой» оценено респондентами, как превосходное и хорошее в 94%. Таким образом, симулятор RoSS расценена, как полезный обучающий инструмент для обучения и тестирования резидентов перед переходом к работе в операционной (88% исследуемых) и как полезный инструмент для оценки технических навыков при сертификации специалистов для работы на хирургической системе (79% специалистов).

Kesavadas и соавт [49] в своей работе указали на позитивное воздействие RoSS на уменьшение времени выполнения всего оперативного вмешательства на системе da Vinci. Три группы участников выполняли два упражнения на симуляторе: «маневры с мячом» и «прицельное использование иглы». Группа 1 (20 человек) являлась контрольной и не принимала участие в тренировке на симуляторе перед выполнением данных упражнений на реальной хирургической системе. Группа 2 (15 хирургов) обладала возможностью тренироваться на симуляторе в течение 40 минут, а участники третьей группы (11 человек) обладали схожей возможностью, но на реальной системе da Vinci. В результате,

авторы сделали вывод, что предварительная тренировка на симуляторе RoSS существенно снижает время выполнения аналогичных упражнений на da Vinci по сравнению с группой плацебо (р = 0,002).

Guru и соавт [34] изучали пользу от внедрения нового когнитивной программы в интерфейс симулятора RoSS, предназначенного для улучшения распознования специфических анатомических ориентиров в ходе выполнения оперативного вмешательства на системе da Vinci. Всего приняли участие 10 специалистов, разделенных на 2 группы. Первая группа (5 человек, без тренировки) и вторая группа (5 человек, проходящих обучение на RoSS). Было проведено сравнение времени потраченного на выполнение упражнения и количество правильных ответов при распознавании специфических анатомических ориентиров в ходе выполнения роботической цистэктомии. Было отмечено преимущество специалистов из группы, проходивших обучение на симуляторе RoSS.

2.3.3.2 Образовательная платформа Simsurgery (SEP)

Ш

Рисунок 2.2 - Образовательная платформа SEP

Было найдено две публикации посвященных изучению валидности роботического симулятора SEP (SimSurgery, Oslo, Norway) (Рисунок 2.2). В

исследовании Gavazzi и соавт [27] приняли участие 30 хирургов (12 экспертов и 18 новичков) для выполнения двух упражнений на симуляторе SEP. Реалистичность и контекстная валидность симулятора была оценена путем заполнения участниками специфического опросника. В результате, симулятор был расценен, как реалистичный и легкий в применении 90% участников, 87% как в целом полезный для обучения и 90% участников, как полезный для координации работы глаз-рука и для наложения швов. Группе новичков потребовалось больше времени для выполнения упражнений по сравнению с группой экспертов, особенно ярко данное различие было выявлено при выполнении упражнения во время завязывания узлов, падения инструментов, применения чрезмерной силы для затягивания нити и клинча инструментов.

Группа исследователей из Голландии совершила попытку, но не преуспела в установлении реалистичности и конструктивной валидности SEP [88]. Для установления констурктивной валидности симулятора авторы сравнили работу группы экспертов (более 50 случаев выполнения минимально-инвазивных вмешательств) и группы новичков (менее 50 случаев). При этом не было выявлено различия при анализе аспектов, включая общую длительность выполнения оперативного лечения.

2.3.3.3 ProMIS

ЩЗ

f1

Рисунок 2.3 - Симулятор ProMIS

Три исследования оценивали роль симулятора ProMIS (Haptica, Ireland) (Рисунок 2.3) в обучении роботической хирургии. McDonough и соавт [56] определили реалистичность, контентную и конструктивную валидность симулятора. При этом авторы пригласили в исследование 18 специалистов, разделив их в группу опытных хирургов (8 человек) и новичков (10 хирургов). После стандартного ознакомления с симулятором все участники выполнили три упражнения («перенос предмета», «прецизионное рассечение» и «наложение интракорпорального узла». Опытная группа превзошла новичков во всех трех упражнениях. Участники оценили симулятор, как легкий для применения, подходящий для обучения роботической технике и приемлемый для тщательной оценке роботических навыков. Эксперты высказали мнение о целесообразности включения симулятора ProMIS в программу обучения роботической хирургии.

В рандомизированном контролируемом исследовании, проведенным Feifer и соавт [53] симулятор ProMIS был использован в сочетании с симулятором LapSim (Surgical Science Sweden AB). Целью исследования было обнаружить доказательства полезности применения данных двух традиционных лапароскопических симуляторов для улучшения технических навыков работы на роботической системе da Vinci. Группы начинающих хирургов была рандомизирована в группы обучения на одном из симуляторов, на обоих симуляторов или в группу плацебо. В результате оказалось, что технику выполнения упражнений улучшала тренировка на симуляторе ProMIS и работа на обоих симуляторах. Устройство LapSim не показала каких-либо достоинств в изучаемом аспекте.

Jonsson и соавт [43] указали на наличие конструктивной валидности системы ProMIS путем сравнения работы пяти опытных хирургов с группой из 19 начинающих специалистов. Все участники должны были выполнить 4 задания, включающие необходимость применения базовых лапароскопичсеких навыков. В

результате авторы указали на значимое различие в пользу группы опытных хирургов.

2.3.3.4 Mimic dV-Trainer (MdVT)

Рисунок 2.4 - Симулятор MdVT

Было выявлено семь работ изучающих эффективность и валидность MdVT (Mimic Technologies, Seattle, WA, USA) (Рисунок 2.4). Первое исследование было инициировано в 2008 году [25]. При этом 27 участников были рандомизированы в группы изучения дидактических материалов, виртуальной тренировки и режима сухой лаборатории. Инструкторы не были знакомы со степенью опыта каждого из участников. Участники заполнили опросник до и после выполнения периода обучения. В результате все специалисты пришли к выводу, что роботические системы являются приемлемыми устройствами для выполнения хирургических вмешательств; 87% участников пришли к выводу, что компьютерная симуляция является обоснованной частью обучения роботической хирургии и 93% хирургов посчитали MdVT полезным инструментом. Более опытные специалисты показали лучшее время выполнения заданий по сравнению с новичками.

Годом спустя, в 2009 было инициировано еще одно исследование, в котором приняли участие 5 опытных специалистов и 15 новичков, изучавших валидность MdVT [78]. Все исследователи оценили симулятор как «средний» и «легкий» в аспекте применения в процессе обучения и как «выше среднего» и

«высокий» во всех аспектах, касающихся реализма симулятора (упражнения, движения рук и камеры). Конструктивная валидность была доказана разницей в показателях выполнения лишь одного из трех предлагаемых упражнений между группами опытных хирургов и новичков.

Кеппеу и соавт [48] выполнили работу по изучению реалистичности, контентной и конструктивной валидности симулятора. Студенты, резиденты и хирурги были проспективно категоризированны в группы опытных специалистов (7 человек) и новичков (19 хирургов). Каждый исследователь выполнил два упражнения по контролю движений инструментальных рук и два модуля по контролю иглы с последующим заполнением опросника. Группа опытных хирургов преуспела в выполнении каждого из упражнений. Все хирурги данной группы признали симулятор в качестве полезного инструмента для обучения и ратовали за включения виртуальной симуляции в программу обучения резидентов. Результатом данного исследования явилось признание реалистичности, контестной и конструктивной валидности симулятора МсГУТ.

Ког^б и соавт [50] также смогли доказать реалистичность и конструктивную валидность симулятора. При этом в исследовании приняли участие 10 резидентов. Каждый исследователь выполнил 15 упражнений из 4 доменов. Участники были распределены в группы опытных хирургов (55-170 случаев) и группу новичков (0-15 случаев). В группе экспертов встречались меньшее количество случаев клинча инструментов, лучше показатель «исчезновения из поля зрения инструментов» и меньшее количество промахов мимо цели при контроле иглы. Обе группы оценили симулятор, как «легкий для применения» и «полезный» при его использовании для обучения роботической хирургии. Участники экспертной группы оценили движения инструментальных рук, как реалистичное, тогда как управление иглой не показалось участникам столь реалистичным.

Те же авторы инициировали исследование для подтверждения полезности применения симулятора в качестве обучающего инструмента работе на

хирургической системе da Vinci. При этом сравнивалась группа прошедшее обучение на симуляторе MdVT и группа без какого-либо виртуального обучения [51]. При этом было использовано ограниченное количество упражнений: контроль движения инструментальных рук, движения камеры, иглы и наложения швов. В результате исследования авторы не нашли каких-либо различий в показателях выполнения упражнений между двумя группами (группа MdVT и группа da Vinci). Таким образом, был сделан вывод об одинаковой пользе MdVT и работе непосредственно на da Vinci без предшествующего симуляционного периода.

Lerner и соавт. [54] провели исслдование по изучению эффективности применения симулятора MdVT для улучшения работы на хирургической системе da Vinci. Двенадцать студентов-медиков выполнили изначально на системе da Vinci базовый комплекс упражнений. Затем данная группа исследователей четырежды повторила аналогичный комплекс на симуляторе MdVT, после чего вновь вернулась к работе на роботический системы. Результаты данной группы были сравнены с результатами группы резидентов при выполнении на da Vinci аналогичного базового набора упражнений. Никто из специалистов группы не обладал опытом роботической хирургии. В результате стало ясно, что группа студентов улучшила свои показатели после виртуальной тренировке. Однако, статистически достоверной разницы между показателями двух групп выявлено не было.

2.3.3.5 Симулятор da Vinci

Рисунок 2.5 - Симулятор da Vinci

Hung и соавт. [39] изучали реалистичность, а также контестную и конструктивную валидность симулятора da Vinci (Рисунок 2.5). Участиники были разделены в группу новичков (16 человек) без опыта роботической хирургии, группу среднего опыта (32 хирурга менее 100 случаев) и опытную группу (15 человек с опытом выполнения более 100 случаев роботической хирургии). Каждый участник выполнил 10 упражнений с троекратным повторением и последующим заполнением визуальной аналоговой шкалы. Результаты всех трех групп были сравнены для изучения конструктивной валидности. Все участники оценили реалистичность симулятора как «очень реалистично». Группа экспертов оценила все параметры также «очень реалистично». Более того, все участники посчитали полезным включение применения данного симулятора в программу обучения резидентов. Опытные хирурги превзошли группу новичков по всем параметрам.

2.3.3.6 Иные виртуальные симуляторы

Собственный симулятор был разработан в Университете Небраска (Omaha) [25]. Пять студентов выполняли два задания - бимануальный контроль и управление иглой. Каждое управление было выполнено на хирургической системе da Vinci и повторено на собственном симуляторе с последующим заполнением опросника. В результате была установлена статистически достоверная разница в показателях выполнения аналогичных упражнений на роботической системе и симуляторе. Участники частично приняли положительное решение о включении применения данного симулятора в программу обучения роботической хирургии.

Было проведено еще одно исследование по изучению данного симулятора [46]. В ходе работы не было выявлено каких-либо различий в показателях выполнения аналогичных упражнений на роботической системе и симуляторе. В исследовании приняли участие 8 хирургов.

2.3.4 Обсуждение

Данная работа является первым отечественным систематическим обзором применения виртуальных симуляторов для обучения роботической хирургии. Данные устройства являются безопасным методом, позволяющим улучшить технические навыки обучаемых. Однако данное поколение роботических симуляторов вызывают больше вопросов, чем ответов. Прежде всего, ощущается нехватка в стандартизации параметров тестирования различных симуляционных платформ. Например, невозможно детально сравнить оценку «очень реалистично» для RoSS и цифровые значения визуальной аналоговой шкалы для симулятора da Vinci. Более того, отсутствуют четкие критерии для разделения

специалистов на опытных и новичков. Невозможно провести исследование высокого качества до четкого принятия терминов и параметров сравнения.

К сожалению, большинство из доступных в настоящее время упражнений являются женерическими и представляют собой тестирование координации глаз -рука, манипуляции тканью, диссекции, наложении швов и узлов. Нет данных, позволяющих определить, какие именно упражнения приводят к улучшению технических навыков, применяемых в реальной хирургии. В настоящее время разрабатываются упражнения для выполнения сложных маневров и предотвращения развития осложнений.

Еще одним вопросом будущего является разработка специфических упражнений для хирургов с различным уровнем подготовки. Была доказана эффективность применения симуляторов на начальном уровне подготовки специалистов, что не является закономерных для более продвинутых в техническом плане хирургов. Davis и соавт. [21] в своем исследовании сообщили о высокой эффективности применения виртуальных симуляторов для обучения начальным техническим навыкам выполнения роботической радикальной простатэктомии, тогда как эффективность для обучения более продвинутому техническому уровню стремилась к нулю. Учитывая результаты этой работы, а также проведенный нами анализ, мы читаем, что применение роботических симуляторов абсолютно показано в начале периода обучения роботической хирургии.

В данном обзоре мы использовали критерии, предложенные van de Vluten [89] и Ahmed и соавт. [11] для определения качества проведенного исследования. Все симуляторы, за исключением устройства RoSS продемонстрировали реалистичность, контентную и конструктивную валидность, однако, количество участников в данных исследованиях остается малым. Образовательный аспект был продемонстрирован в восьми исследованиях и во всех доступных на рынке симуляторах за исключением SEP.

Учитывая отсутствие сравнительных исследований невозможно выделить какую-либо симуляционную платформу в качестве ведущей в обучении будущего поколения роботических хирургов. Каждое из устройств было способно предоставить возможность обучения различным фундаментальным базовым навыкам роботической хирургии (Таблица 2.2). Симуляторы MdVT и RoSS предоставляет схожий, но не аналогичный da Vinci интерфейс, используемый в реальной клинической практике. Симулятор ProMIS сочетает в себе виртуальную и физическую реальность и был применен в лапароскопической практике задолго до развития роботической технике [63,69]. Исследование Feifer и соавт. [24] обладает максимальным уровнем доказательности из всех работ по изучению роботических симуляторов. При этом авторы показали, что совместное применение симуляторов ProMIS и LapSim приводит максимальной эффективности в улучшении технических навыков роботической хирургии. Интересно, что применение изолированно симулятора LapSim не привело к какому-либо изменению показателей технической подготовки роботических специалистов. Таким образом, остается на ясной роль данного симулятора. Несмотря на высокий уровень валидности платформы SEP, реалистичность данного симулятора остается весьма сомнительной, учитывая результаты исследования van der Mejden и соавт [88], в котором отзывы участников относительного реалистичности, а также эргономики в целом, весьма негативны. Более того, важным недостатком данного симулятора является отсутствие трехмерного изображения - одного из главных и фундаментальных преимуществ роботической системы. Необходимо дальнейшее усовершенствование устройства с целью приобретения им необходимых фундаментальных характеристик.

Таблица 2.2 - Характеристики роботических симуляторов

Название RoSS SEP ProMIS MdVT Da Vinci

Разработчик Simulated surgical systems Sim surgery CAE healthcare Mimic Intuitive surgical

Контроль рук Да Да Нет Да Да

Контроль камеры и переключение Да Нет Нет Да Да

Использование третьей руки Да Нет Нет Да Да

Системные установки Да Нет Да Да Да

Контроль иглы Да Нет Да Да Да

Энергия и диссекция Да Нет Нет Да Да

Обратная связь Да Да Да Да Да

Разработка для роботической хирургии Да Да Нет Да Да

Стоимость (USD) 120 ООО 62 ООО 35 ООО 158 000 89 ООО

Наибольшее количество исследований было посвящено изучению MdVT, три из которых указали на реалистичность, а также контентную и конструктивную валидность устройства. Симулятор компании Intuitive обладает непревзойденным преимуществом среди всех платформ - идентичность роботической системе da Vinci, однако, нам встретилась лишь одна работа по изучению данного симулятора в качестве обучающего инструмента.

По состоянию на сегодняшний день, мы считаем, что применение виртуальных симуляторов оправдано лишь в начале периода обучения роботической хирургии будущих специалистов. Выбор симулятора не несет сколь-нибудь значимого различия в эффективности подготовки, однако, нельзя не принимать во внимание наличие лишь одного устройства идентичного хирургической системе da Vinci.

В ходе подготовки диссертационной работы автор проходил обучение в нескольких центрах обучения роботической хирургии в Европе и имеет опыт использования различных виртуальных симуляторов, среди которых предпочтение отдается, несомненно, симулятору da Vinci. Данное предпочтение подкрепляется и высокой эргономичностью симулятора - отсутствие дополнительных устройств. Выполнение симуляционного обучения происходит непосредственно за консолью реальной хирургической системы при помощи присоединения тренировочного оборудования к тыловой части консоли.

2.3.5. Заключение

Симуляционное обучение является наиболее потенциальным в аспекте обучающего инструмента в программе подготовке следующих поколений роботических хирургов. На сегодняшний день валидизированно применение виртуальной реальности в начале обучения хирургов. Однако, важно понимать, что роль симуляции высока, но не может превозмочь роль традиционной живой хирургии и приобретения опыта в операционном театре. Цена симуляторов является очевидной преградой для включения в программу виртуального обучения, однако отсутствие данного инструмента приведет к резкому ограничению эффективности и удлинению периода обучения роботических хирургов.

2.4 Программа обучения робот-ассистированной радикальной простатэктомии кафедры урологии МГМСУ как часть успешного создания роботической программы

2.4.1 Введение

Сегодня становится предельно ясно, что для сохранения конкурентноспособности и выполнения задач, поставленных правительством Российской Федерации в рамках программы оптимизации и усовершенствования системы здравоохранения необходимо внедрение в рутинную клиническую практику инновационных высокотехнологичных направлений современной медицины. Схожая тенденция отмечается по всему миру. Роботическая технология является ярчайшим примером революционного воздействия на целую отрасль медицины - хирургию. Все преимущества роботической хирургии - ЗЭ изображение, отсутствие тремора, многократное увеличение и т.д., несомненно, привели к широкому распространению и популяризации данной техники. Постоянно продолжаются поиски путей усовершенствования роботической хирургической системы и нивелирование ее недостатков таких, как отсутствие тактильной чувствительности, о чем было сказано в предыдущих главах.

Хирурги в свою очередь продолжают усовершенствовать выполняемые процедуры, обеспечивая все более высокий уровень достижения функциональных результатов. Благодаря своим преимуществам робот-ассистиованная радикальная простатэктомия (РРП) стоит в первом ряду оперативных вмешательств выполняемых при помощи роботической системы. Несмотря на то, что РРП была одной из первых широко применяемых роботических операций, использование робот-ассистированной техники не ограничивается лишь урологией. Количество заинтересованных хирургических субспециальностей неуклонно растет, однако робот-ассистированная технология до сих пор остается молодой и стремительно развивающейся отраслью.

Несмотря на то, что многие учреждения здравоохранения отчетливо понимают преимущества роботической хирургии и желают начать роботическую программу в нашей стране, развитие роботохирургии в России проходит медленно, поскольку существуют множество требований к успешному началу роботической программы. В предыдущих главах мы рассказывали об особенностях создания роботической программы в нашей стране на примере кафедры урологии МГМСУ. В данной главе представлен результат проведенного в рамках диссертационной работы анализа работ посвященных успешному развитию роботических программ в мире с особым вниманием уделенным аспекту обучения специалистов. Нами предложена программа обучения роботических специалистов, представленная ниже.

2.4.2 Анализ рынка

Правильное планирование является залогом успешного начала роботической программы. Многие авторы рекомендуют создание специального комитета по планированию программы в рамках каждого конкретного учреждения. В состав комитета должны входить представители администрации, ансетезиологической и хирургической службы, а также представители среднего медицинского персонала. Таким образом, может быть осуществлено изначально правильное планирование и сформированы реальные ожидания от предполагаемой программы.

Анализ рынка должен быть произведен с нескольких позиций. Прежде всего, это конкурентноспособность и оценка популяции пациентов. Например, при наличии уже имеющейся в течение нескольких лет роботической программы у ближайшего медицинского учреждения необходимо четко представить себе свои возможности быть конкурентоспособными. Необходимо наличие значимой популяции пациентов для обеспечения бесперебойной работы роботической системы. Приобретение хирургической системы в учреждение, находящееся в

малозаселенном месте может быть нерентабельно изначально. Формирование потока больных - является одной их важнейших задач. Пути к формированию данного потока должны быть четко определены комитетом до принятия положительного решения о начале роботической программы.

Комитетом также должны быть оценены следующие моменты. Во-первых, необходимо провести тщательный анализ опыта и возможностей собственного персонала: имеются ли специалиста уже прошедшие обучение работе на роботической системы или специалисты, обладающие обширным опытом выполнения открытых оперативных вмешательств (как было в случае с программой МГМСУ). При отсутствии подобных специалистов необходимо выяснить имеются ли заинтересованные в обучении специалисты. В России это имеет огромное значение, поскольку большинство специалистов являются консерваторами и предпочитают иметь «синицу в руках». Более того, данный факт может существенно замедлить развитие роботической программы в самом ее начале, что также необходимо принимать во внимание при принятии решения. Возможным решением подобной проблемы является принятие на работу опытного роботического специалиста, который может возглавить молодую команду и ускорить развитие всей программы. Во-вторых, при наличии нескольких учреждений в одной системе, следует проанализировать наличие роботической системы в другом учреждении. Несмотря на то, что на лицо тенденция к росту популярности робот-ассистированных вмешательств согласно целому ряду зарубежных публикаций, наличие нескольких программ в одной системе здравоохранения может также замедлить развитие в младшем учреждении. В этом случае необходимо четко планировать развитие рекламной компании направленной на привлечение пациентов именно в ваше учреждение. Данная задача трудновыполнима при начале программы в государственных учреждениях в России, учитывая особенности законодательства, однако, весьма реальна при старте роботической программы в условиях частного бизнеса. Следует четко понимать, что успешное начало программы в конкурентном учреждении может не только негативно сказаться на начале вашей активности, но

и выраженно снизить количество выполняемых открытых вмешательств, поскольку пациенты будут стремиться получить максимально эффективное лечение на современном оборудовании.

Внедрение роботической программы занимает значимое количество времени, самоокупаемость, по данным различных работ, составляет период от 5 до 10 лет бесперебойной работы хирургической системы. В этот период времени покупка самой системы, а также ее сервисное обслуживание будет серьезной инвестицией, требующей постоянного финансового поддержания извне. Правильный анализ рынка до принятия решения о начале роботической программы является краеугольным камнем всего проекта.

2.4.3 Анализ стоимости и эффективности урологической роботической программы

Учитывая значимые стартовые инвестиции, многие группы перед принятием решения о начале роботической программы провели исследования, позволяющие сравнить затратность и эффективность различных техник выполнения оперативных вмешательств. Как и в случае с любой новой оперативной техникой, роботическая хирургия должна быть изучена, основываясь на принципах доказательной медицины. К настоящему времени неоспоримым фактом является конкурентоспособность роботической хирургии по сравнению с традиционной в экономическом аспекте, равно как и с точки зрения эффективности результатов. В урологии наиболее часто выполняемым робот-ассистированным оперативным вмешательством является радикальная простатэктомия [1,2,4,7,8]. Обусловлено это комбинацией, с одной стороны широкого распространения рака простаты, а с другой стороны - всеми неоспоримыми преимуществами роботической техники, доступными к применению в ходе РРП. Несмотря на то, что в учреждении может выполняться

целый спектр различных вмешательств, именно выполнение РРП взято за контрольную точку отсчета экономической эффективности.

В 2004 году Lotan и соавт. [55] оценивали сравнительную экономическую эффективность при выполнении открытой, лапароскопической и роботической радикальной простатэктомии. В анализ были включены такие аспекты, как стоимость операции, медикаментов, пребывания, интенсивной терапии и гонорар медицинскому персоналу. Роботическую систему предполагалась использовать в течение 7 лет, выполняя 300 РРП в год. Авторы обнаружили разницу в 1800 USD между затратами на роботическую и открытую простатэктомию. Основной причиной такой разницы являлись траты на покупку и содержание da Vinci. В результате проведенного анализа, авторы сделали вывод, что для достижения экономической эффективности стоимость и содержание роботической системы должны быть пересмотрены в сторону уменьшения. Однако данная работа обладает существенным недостатком - авторы расчитывали экономическую эффективность, исходя из предполагаемой загруженности системы в 1 РРП в день, что является исходно неверным. Минимальное количество процедур для достижения экономической эффективности должно составлять три операции на каждой системе в сутки. Таким образом, за счет большего объема пациентов может быть нивелирована значимая разница, указанная в данном исследовании.

В 2005 году Scales и соавт [74] провели прямое сравнение экономической эффективности роботической и открытой радикальной простатэктомии. Затраты были разделены на хирургические и нехирургические. Хирургическая составляющая включала в себя стоимость операции, анестезии, интенсивной терапии и гонорары хирургам. Стоимость самой хирургической системы была включена в хирургические траты и расчитана путем деления общей стоимости на общее число месяцев использования системы. Нехирургическая статья включала в себя плату за пребывание в стационаре и медикаменты. Интересным фактом явилось утверждение того, что время оперативного лечения и длительность госпитализации может существенно изменить всю картину экономической

эффективности. В руках опытных хирургов, выполняющих операцию за 90 минут экономическая эффективность двух техник была одинаковой. Авторы отметили, что при превышении времени в 180 мин, выраженно растут затраты на РРП, поскольку значимо снижается возможность использования операционной и снижается, тем самым, общее число случаев. Данный анализ говорит в пользу необходимости наличия опытного хирурга в роботической команде в самом начале развития программы. Результатом данной работы стало утверждение об одинаковой экономической эффективности РРП и открытой радикальной простатэктомии при наличии опытного хирурга и достаточного количества случаев.

Однако, не всегда возможно приглашение специалиста высокого уровня в команду. Именно поэтому Steinberg и соавт [84] провели работу по изучению экономической эффективности выполнения РРП в ходе периода обучения специалистов. Периодом обучения авторы считали количество случаев от начала работы на роботической системы до достижения приемлемого времени оперативного вмешательства. Используя данное определения период обучения в исследовании составил среднее значение между 24 и 360 случаями с наличием затрат от 95 ООО до 1 365 ООО USD соответственно. Burges и соавт. [18] сообщили о снижении затрат на 27% по прохождению специалистами периода обучения. Как видно из приведенных данных длительность периода обучения значительно варьирует и зависит от критериев определяющих период обучения. Например, Atug и соавт. [13] сообщили о периоде обучения в 30 случаев при принятии в качестве критерия частоту наличия положительных хирургических краев (ПХК).

Приведенные выше литературные данные позволяют говорить о сравнительной экономической эффективности РРП при завершении специалистами периода обучения. Однако очень важно помнить, что состояние и ведение дел в каждом учреждение уникальны, а указанные данные могут быть дискутабельными. Gianino и соавт. [28] в 2008 году провели обзор литературных данных касающихся экономической эффективности РРП и пришли к выводу, что

нет доказательной базы для утверждения большей затратности робот-ассистированной техники над открытой в виду отсутствия статистически достоверных критериев. Несомненно, указанные данные не позволяют однозначно говорить в пользу и утверждать об отсутствии необходимости начинать роботическую программу с экономической точки зрения. Многие аспекты должны приниматься во внимание, начиная с неизбежности периода обучения и связанного с этим увеличением затрат и заканчивая наличием опытного хирурга в самом начале становления роботической программы в каждом конкретном случае. Учитывая все вышесказанное на этапе планирования, позволит получить максимально реалистичную картину развития роботической программы в медицинском учреждении.

2.4.4 Программы подготовки роботических хирургов

После начала роботической программы основное внимание уделяется обучение специалистов, поскольку от скорости прохождения хирургами периода обучения зависит эффективность проведения всей программы. В России роботическая хирургия не включена в программу сертификационного обучения специалистов. Боле того, двулетний срок ординатуры не позволяет молодому специалисту освоить даже базовую технику открытых вмешательств, не говоря о более продвинутом техническом уровне. Имеются литературные данные, говорящие о том, что в США резиденты, обладающие возможностью «роботической» подготовки в ходе резидентуры удовлетворены уровнем обучения и самой роботической техникой лишь в 38% случаев [22]. Основной причиной неудовлетворенности специалистов является по данным того же исследования отсутствие тактильного ощущения при работе с роботической системой. Тешап и соавт. [86] сообщили о прекрасных онкологических результатах проанализировав 1000 случаев выполнения РРП. Авторы считают, что улучшенное трехмерное изображение полностью компенсирует отсутствие

тактильной чувствительности, что было показано при сравнении РРП с открытой и лапароскопической радикальной простатэктомией.

В настоящее время доступны достаточное количество 2-3 и даже 7-ми дневных интенсивных образовательных курсов роботической хирургии. Данные мероприятия включают в себя презентации ведущих специалистов по различным вопросам роботической хирургии и наблюдение за выполнением живой хирургии. В некоторых случаях участники могут побывать в операционной и в непосредственной близости наблюдать за всем происходящим. К сожалению, всего этого категорически недостаточно для начала собственной работы. Компания-производитель системы da Vinci предлагает свой недельный цикл обучения в различных тренинг-центрах Европы и Америки, где обучающийся помимо лекций и наблюдения за операциями посещает виварий и проводит несколько полноценных операций на животных, выполняет комплекс упражнений на виртуальных симуляторах и моделях. Несмотря на получаемый в конце данного обучения сертификат консольного хирурга, специалисту проведенного времени крайне недостаточно. Успех всей роботической программы напрямую зависит также от опыта хирурга, что выражается в функциональных и онкологических результатах операции и наличии осложнений. С момента начала роботической программы в клинике урологии МГМСУ стало понятным, что необходимо создание обучающей программы, которая была бы унифицированной для всех специалистов. И опытные хирурги (с наличием значимого количества выполненных открытых процедур) и начинающие специалисты должны быть обеспечены программой подготовки, по завершении которой они могли бы начать самостоятельную работу под контролем опытного специалиста-наставника.

В рамках данной диссертационной работы мы проанализировали опыт имеющихся к настоящему времени обучающих программ и пришли к выводу, что нет какой-либо стандартизованной программы обучения роботической хирургии. Принцип обучения «увидел - сделал - научил» не отвечает современным требованиям к подготовке специалистов высокой квалификации. Современная

тенденция к разработке программ на основе развития технических навыков прослеживается повсеместно и отчетливо видна и в роботической хирургии. Более того, как уже сказано выше, стремительное развитие робот-ассистированной хирургии, подгоняет развитие и виртуальных симуляторов, которые должны быть включены в программу обучения робот-ассистированным оперативным вмешательствам. Обучение и развитие нетехнических навыков также должно является неотъемлемой частью таковой стандартизированной программы.

В 2013 году впервые была сделана попытка разработать стандартизированную программу обучения роботической хирургии на примере робот-ассистированной радикальной простатэктомии. Данная работа получила название Pilot Study I и является длительным проспективным исследованием с применением наблюдательным критериев измерения. В исследовании приняли участие 10 международных хирургов, не обладающих значимым опытом выполнения РРП из 10 отобранных основных обучающих центров Европы. Основными элементами структурированного обучения являлись: самостоятельное прохождение курса теоретической подготовки на дистанционной основе; неделя интенсивной структурированной подготовки на основе симуляционного образования (виртуальная реальность, виварий и работа в морге); длительная работа на местах под наблюдением ментора. Длительность исследования составила 12 недель. После оценки исходного уровня технической подготовки все участники прошли дистанционный курс образования, разработанный специальным комитетом, после чего наблюдали за проведением РРП на местах и принимали участие в операциях в качестве ассистентов. Затем все участники прошли интенсивный симуляционный курс в условиях европейского тренинг-центра роботической хирургии с последующим обучением РРП на местах в качестве консольных хирургов под руководством менторов по модульной программе, включающей в себя пошаговое выполнение всех этапов радикальной простатэктомии. Основными целями исследования были определение надежности, реалистичности и образовательного аспекта предлагаемой

программы. В конце исследования все участники предоставили видео запись самостоятельно проведенного оперативного вмешательства для слепой оценки исследователями.

Данная работа является первой попыткой объединения и валидизирования различных компонентов обучения робот-ассистированной хирургии. Исследование продемонстрировало, что 12-недельная структурированная программа подготовки, включающая в себя теоретический курс, лабораторную работу и модульную работу в операционной является надежной, реалистичной и обладает образовательным аспектом, повышающим технические навыки молодых специалистов, не имеющих опыта выполнения РРП.

За последние несколько лет отмечается резкое повышение интереса на поле хирургического образования, особенно в отношении минимально инвазивных техник и роботической хирургии. Однако к настоящему времени нет стандартизированной программы обучения роботической хирургии, включающей в себя все современные возможности образовательного процесса. В доступной литературе есть данные о трех вариантах программы подготовки специалистов, показавшие валидность, надежность и эффективность в отношении улучшения технических навыков специалистов [23,81,83]. Однако ни одна из них не предполагала работы в операционной и не была предназначена для обучения конкретному оперативному вмешательству.

Идеальная обучающая программа должна быть надежной, валидной и экономически обоснованной с наличием эффективного образовательного аспекта. Результаты данного исследования указывают на надежность и эффективность предложенной программы, поскольку все участники работы были полностью удовлетворены ее ходом и рекомендовали бы прохождение подобной программы своим коллегам. Все модули были признаны полезными, особенно симуляционный аспект, который является идеальной основой для начала самостоятельной клинической работы. Важнейшим моментом данной программы

является модульное обучение в операционной, при котором первостепенное значение принимает опыт ментора.

Автор данной диссертационной работы принял полноценное участие во втором исследовании, названным Pilot II и полностью успешно его завершил. Основываясь на знании и опыте, поученном в ходе выполнения около 1 ООО РРП, а также на опыте, полученном в ходе участия в международном исследовании и анализе литературных данных на кафедре урологии МГМСУ была разработана программа тематического усовершенствования для врачей урологов «Робот-ассистированная радикальная простатэктомия» и включает в себя модульное обучение специалистов с последующей самостоятельной работой на местах и дистанционной оценкой полученных результатов.

Данная программа соответствует всем критериям, предъявляемым к программам последипломного усовершенствования специалистов, и рассчитана на 144 часа. Программа включает в себя теоретический курс расчитанный на 30 часов и работа на моделях, также рассчитанная на 30 часов. Наблюдение за ходом оперативного лечения и участие в операциях в качестве ассистента 36 часов и еще 48 часов предназначены для выполнения отдельных этапов оперативного лечения в качестве консольного хирурга под руководством ментора. Разработанная программа представлена в приложении 2.1. Нами также была разработана система оценки менторами уровня технических навыков обучаемого для контроля исходного уровня и уровня прогрессии специалиста (Приложение Б).

На сегодняшний день в программу не включены такие важные аспекты обучения, как виртуальное обучение и работа в виварии, включение данных модулей в программу планируется в ближайшее время по мере наличия технических возможностей.

2.5 Период обучения робот-ассистированной радикальной простатэктомии

2.5.1. Введение

Традиционная модель периода обучения, предложенная НаЫеаё [64] основана на принципах линейной прогрессии навыков от наблюдения через этап асссистенции и участия к самостоятельной работе. Данная модель полностью справедлива для роботической хирургии, однако, постоянное совершенствование аппаратуры и инструментария, применяемого для роботических технологий, требует непрестанного тщательного обучения. Более того, роботический хирург должен иметь хотя бы минимальный опыт выполнения лапароскопических и открытых вмешательств. Эра роботической хирургии помимо красоты и элегантности выполнения оперативных вмешательств, привнесла новые требования к обучению специалистов. Обусловлено это необходимостью специалистам работать с оборудованием, требующего тщательного и всестороннего изучения задолго до выполнения первой операции. Хирург должен детально знать каждую составляющую оборудования, что обусловлено, прежде всего, необходимостью в быстроте действий в экстренных непредвиденных ситуациях. Эйфория от успешного внедрения самой современной на сегодняшний день хирургической техники, которой является роботическая система, сменилась ясным пониманием необходимости тщательного изучения периода обучения. Учитывая, что к моменту появления и популяризации роботической техники наиболее часто для выполнения радикальной простатэктомии использовалась открытая и лапароскопическая техники [3,5], приоритетным направлением в изучении периода обучения выполнения РРП стал поиск наиболее быстрого и удачного перехода к роботической технике с применением обширных знаний выполнения ОРП и ЛРП. Более того, стало ясно, что новая эра роботической хирургии, несомненно, окажет влияние на обучение традиционной лапароскопии.

В данной главе освещены некоторые вопросы периода обучения роботической хирургии.

2.5.2 Влияние роботической хирургии на обучение традиционной лапароскопии

Широкое внедрение лапароскопической техники оказало огромное влияние на урологию в целом. Все чаще и чаще данная техника использовалась для выполнения всевозможных оперативных вмешательств, включая хирургию злокачественных новообразований. При помощи лапароскопической техники в урологии произошел быстрый переход от открытой к минимально-инвазивной хирургии со всеми следующими за этим преимуществами. Впервые данная техника была применена для выполнения радикальной нефрэктомии, а в последующем широкое распространение получили лапароскопические нефруретерэктомия, резекция почки, радикальная простатэктомия, пиелопластика и ретроперитонеальная лимфаденэктомия [15,29,32,41,42]. Учитывая факт быстрой популяризации методики, все чаще поднимался вопрос об используемой парадигме обучения лапароскопическим навыкам. Несмотря на все неоспоримые преимущества, к которым относятся выраженность послеопрационной боли, продолжительность госпитализации, а также период реабилитации, внедрение лапароскопической хирургии в рутинную урологическую практику не обошлось без существенных недостатков. Прежде всего, это касается периода обучения. Достаточное количество публикаций свидетельствует о выраженных ограничениях лапароскопической техники в связи с длительным периодом обучения, что выражается прежде всего в продолжительности операции и трудностях в интракорпоральном наложении узлов [40,58,64,65,85]. Ограничение лапароскопических инструментов в движении в совокупности с отсутствием 3-0 изображения также является серьезным недостатком техники. 2-0 визуализации приводит к трудностям в оценке расстояния между инструментами и объектами

на операционном поле и необходимостью выполнения весьма сложных движений при противостоянии камеры, что требует от хирурга наличия обширного опыта для быстрого и успешного преодоления данного ограничения. Наиболее современная на сегодняшний день роботическая хирургическая система da Vinci (Intuitive Surgical, Synnyvale, CA) предоставляет хирургу возможность манипулировать инструментами с использованием 6° свободы движений. К тому же наличие 3-D визуализации наряду с многократным увеличением и нивелированием физиологического тремора, позволяет легко выполнять интракорпоральное наложение узлов в большинстве случаев. Тем не менее, существуют также недостатки. К ним можно отнести отсутствие тактильной чувствительности, что диктует хирургу необходимость интуитивного выполнения многих маневров. Однако, несмотря на указанные ограничения, внедрение роботической хирургической системы da Vinci позволило хирургам с недостаточно обширным опытом выполнения лапароскопических манипуляций, чувствовать себя уверенно при использовании роботической техники. Наиболее ощутимо это влияние в аспекте выполнения радикальной простатэктомии. Впервые ЛРП была описана Schuessler et al в 1992 году с последующим сообщением о выполнении целой серии из 9 простатэктомий уже в 1997 году [75,76]. В то время, ЛРП считалась возможной для выполнения процедурой, не имеющих каких-либо преимуществ перед традиционной открытой техникой в аспекте функциональных и онкологических результатов. Вскоре после этого Guilloneau et al, продемонстрировали безопасность и воспроизводимость ЛРП, выполнив вмешательство у 260 пациентов [33]. Далее целым рядом авторов были получены схожие с традиционной техникой функциональные и онкологические результаты при выполнении лапароскопического вмешательства [52,68,70]. Однако, несмотря на все вышеизложенное, ЛРП не нашла своего широкого применения среди урологов. Основной причиной низкой популярности лапароскопической техники является выраженная техническая сложность, а также необходимость выполнения, по меньшей мере, 40 случаев до достижения приемлемых результатов [10,31,47]. Внедрение системы da Vinci, как не

пародоксалыю, позволило значительно сократить период обучения технике выполнения ЛРП. В 2002 году Menon et al, сообщили о серии выполненных роботических и лапароскопических простатэктомий, при этом авторы продемонстрировали успешное применение роботического интерфейса для обучения лапароскопическим навыкам [57]. При этом стало ясно, что перейдя порог в 18 случаев выполнения РРП, роботическая операция становится более быстрой для выполнения по сравнению с ЛРП. В то же время Alhering et al, сообщили о достижении схожих лапароскопических навыков при выполнении радикальной простатэктомии спустя 8-12 случаев роботической операции и не менее 100 случаев лапароскопического вмешательства [10]. Авторы объясняют этот феномен наличием трехмерной визуализации операционного поля при использовании роботической техники. При этой визуализации хирургии быстрее осваиваются с новыми условиями и скорее достигают приемлемых результатов. Таким образом, становится ясно, что, несмотря на ограничения роботической техники, к которым, прежде всего, относится отсутствие тактильной чувствительности, присущее лапароскопическим инструментам, переход от открытой традиционной хирургии происходит быстрее именно к роботической хирургии. Более того, система da Vinci является неким мостом, соединяющим открытую и лапароскопическую техники. Хирурги, стремящиеся выполнять радикальную простатэктомию из лапароскопического доступа, могут значительно сократить свой период обучения, используя роботическую хирургическую систему для овладения базовыми лапароскопическими навыками.

2.5.3 Период обучения

Термином «период обучения» обозначают необходимое для достижения приемлемых результатов количество выполненных хирургом оперативных вмешательств. При этом на практике завершение периода обучения определяется сокращением длительности оперативного лечения наряду с повышением качества

выполнения. В отношении роботической хирургии до сих пор нет единого мнения относительно длительности периода обучения [12,13,14,16,38,44,59,61,66,67, 71,73,87,93]. Более того, специалисты резко расходятся во мнении относительно необходимого количества операций для достижения экспертного уровня. Хирург, прошедший период обучения РРП должен не только обладать навыками и техникой, при которой время операции, степень кровопотери, а также частота развития осложнения будет максимально благоприятны, но и функциональные результаты, равно как и долгосрочная выживаемость, будут, по меньшей мере, не хуже аналогичных показателей при традиционной открытой технике выполнения РП. Изучая онкологические результаты выполнения РРП, авторы в основном оперировали такими показателями, как частота встречаемости положительного хирургического края и частота биохимического рецидива заболевания.

В целом ряде предшествующих исследований, посвященных изучению открытой радикальной простатэктомии, была доказана независимая прогностическая значимость наличия положительного хирургического края для развития биохимического рецидива и системной прогрессии заболевания [6,17,19,20,23,30,36,82,91]. Частота наличия положительного хирургического края равно как и время оперативного вмешательства обладают корреляцией с периодом обучения РРП. Atug et al [13] и Raman et al [71] продемонстрировали обратную зависимость между частотой наличия положительного хирургического края и количеством выполненных РРП. При этом авторы предположили, что период обучения оперативному вмешательству равен 30 - 70 случаям. При этом частота наличия положительного хирургического края составляет 11,7% и 11,0% соответственно, что схоже с аналогичными показателями при выполнении открытой радикальной простатэктомии [93]. Herrel и Smith [37] отметили, что для достижения частоты положительного хирургического края уровня открытой радикальной простатэктомии необходимо выполнить 150 случаев РРП. Очевидно, что показатель наличия положительного хирургического края уменьшается с увеличением числа выполненных роботических вмешательств. Однако, период обучения, оцениваемый лишь по частоте наличия положительного

хирургического края, демонстрирует исключительно техническую сложность выполнения операции, что может быть недооцененно при оценке периода обучения при помощи продолжительности хирургического лечения, находящегося в прямой зависимости от совершенствования техники.

Недавно для определения эффективности операции был предложен термин кйг^е^а», обозначающий идеальную ситуацию, при которой пациент полностью избавлен от рака простаты и является способным к эрекции и удержанию мочи. Уровень владения хирургической техникой, несомненно, является фактором, позволяющим избежать развития недержания мочи в послеоперационном периоде после перенесенной РРП. Более того, известные преимущества роботической хирургии такие, как минимальная кровопотеря, которая обеспечивает возможность идеальной визуализации операционного поля, в частности на этапе апикальной диссекции, позволяет минимизировать воздействие на сфинктер мочевого пузыря. Сложность в оценке функциональных результатов обусловлена отсутствием стандартизированного подхода к определению терминов недержание мочи и потенция. Несмотря на большое число предложенных валидизированных методов оценки, в большинстве случаев данные инструменты применяются не в полном объеме с различными оговорками. В частности определение «полное удержание мочи» может быть применено в аспекте «социально не значимое недержание мочи» или «необходимость в применении лишь одной прокладки». Все это значительно усложняет проведение детальной оценки функциональных результатов. Используя критерий определения удержания мочи, как «использование не более одной прокладки в день» целый ряд авторов в своих исследованиях сообщили о способности пациентов к удержанию мочи более чем в 90% случаев [14,44,59,60,67,93]. В своей работе Ваёаш е! а1, продемонстрировали влияние опыта хирурга на развитие недержания мочи в послеоперационном периоде. При этом в исследовании приняли участие 2 766 пациентов [14]. Среднее время необходимое для достижения полного удержания мочи (авторами использовался критерий «применение не более одной прокладки в день») составило 5 недель для пациентов, оперированных в 2001 и 2002 годах и

3 недели в период с 2003 по 2005 года. Как и в случае с положительным хирургическим краем, становится ясно, что снижение частоты развития недержания мочи у пациентов после РРП четко связано с периодом обучения данной операции.

Предикторами сохранения потенции являются многочисленные факторы, в числе которых наиважнейшее значение имеет бережное и тщательно сохранение сосудисто-нервных пучков. Учитывая предоставляемую роботической системой превосходную 3D визуализацию области сосудисто-нервных пучков, что позволяет выделить пучки с наименьшей травматизацией и максимальной тщательностью, логично ожидать превосходство данного функционального результата у пациентов после РРП по сравнению с ОРП. Что и было доказано в ряде работ [14,60,93]. При этом ряд авторов предполагает улучшение показателя эректильной функции при накоплении хирургом опыта. В 2006 году Mennon et al представили технику высокого латерального рассечения латеральной фасции простаты и технику интрафасциального доступа к сосудисто-нервным пучкам. Данная техника получила название «Вуаль Афродиты» (Veil of Aphrodite). Проведенный в последующим анализ показал, что у 97% пациентов перенесших сохранение сосудисто-нервных пучков по указанной технике была сохранена потенция с использованием ингибиторов ФДЭ5 по сравнению с 74% пациентов оперированных с применением стандартной техники [94]. Однако ряд авторов считает сомнительным данный результат, поскольку в последующих работах подобного различия найдено не было. Таким образом, воспроизводимость техники «Вуаль Афродиты» до настоящего времени вызывает больше вопросов, чем позволяет получить ответы. Существуют работы, доказывающие лучший функциональный результат в аспекте сохранения потенции, у пациентов при атермальном выделении сосудисто-нервных пучков [9]. Как и в случае с показателем удержания мочи после перенесенной РРП, частота сохранения потенции также тесно связано с периодом обучения роботической простатэктомии. Однако, для точного объективного ответа на вопрос относительно прямой зависимости периода обучения РРП на функциональные

послеоперационные результаты необходимо проведение больших рандомизированных исследований с длительным периодом наблюдения.

2.5.4 Некоторые пути улучшения периода обучения РРП

«Не навреди» (Primum non nocere) - одна из важнейших заповедей хирургов еще со времен Гиппократа, и в эру роботической хирургии остается значимой и неукоснительной к выполнению. Наличие точного оборудования и современного инструментария может дать ложную уверенность начинающим специалистам о «праве на ошибку». При этом роботическим хирургам важно помнить, что хирургические системы лишь инструмент в их руках, не обладающий каким-либо интеллектом, способным предотвратить неразумное действие. За пациента продолжает нести стопроцентную ответственность лишь оперирующий хирург, а не «робот». Как уже неоднократно говорилось в предыдущих главах, внедрение в рутинную практику роботической хирургии связано со значимым периодом обучения, в ходе прохождения которого выраженно улучшаются результаты оперативного лечения. Несмотря на вполне объяснимое и понятное желание хирургов, как можно быстрее овладеть техникой выполнения оперативного вмешательства и улучшить интра- и постоперационные показатели, основной идеей периода обучения является полная безопасность пациентов. Именно поэтому для прохождения периода обучения были предложены различные симуляторы, позволяющие отрабатывать основные этапы оперативного лечения. При этом доказана эффективность работы на симуляторах у начинающих роботических хирургов [45,63]. Judking et al, продемонстрировали способность достижения экспертного уровня начинающими специалистами, с использованием лишь симуляторов [45]. Авторы сообщили о необходимости лишь 10-кратного повторения одного и того же этапа для получения значимого улучшения. Katsavelis et al, разработали и внедрили виртуальный симулятор на платформе хирургической роботической системы da Vinci [46]. В настоящее

время данный еимулятор доступен для коммерческого применения. При этом полностью реплицирован интерфейс с двумя манипуляторами, наличием 2Э изображения и шестью степенями свободы.

В рамках традиционной парадигмы хирургического обучения, обучаемый специалист целиком и полностью контролируется опытным хирургом, в обязанности которого входит обучать и направлять начинающего специалиста в ходе различных ситуаций в режиме реального времени. В периоде обучения роботической хирургии ситуация аналогична, при которой взаимоотношения между ментором и хирургом является залогом высокого качества обучения и гарантией приемлемой эффективности. В самом начале периода обучения в обязанности наставника входит наблюдение и помощь начинающему хирургу в преодолении трудных моментов изучения роботической техники выполнения оперативного вмешательства. Обучение строится по принципу прямого доступа, при котором любое воздействие обладает немедленным ответом, позволяющим оценить способность ученика к овладению тем или иным приемом или маневром. Начальный период обучения роботической хирургии может эффективно осуществляться при помощи структурированной программы обучения. Роботическая система, являющаяся новым хирургическим инструментом, несомненно, требует от начинающего специалиста время для «акклиматизации» и способности выполнения базовых упражнений. Данный период может быть пройден формально при помощи представителя фирмы производителя или полноценно под наблюдением и руководством опытного наставника. После «акклиматизации» и полного освоения интерфейса роботической системы обучаемый специалист может приступать к ассистенции, что также является важнейшим этапом в периоде обучения. При этом хирург может наиболее полноценно изучить все этапы оперативного лечения, а также освоить необходимые лапароскопческие навыки. Более этого, детальное знание и понимание этапов установки трокаров, присоединения роботической системы, а также решение всевозможных возникающих непредвиденных ситуаций, позволит начинающему хирургу в будущем быть полноценно и всесторонне развитым в

аспекте применения роботической технологии. При достижении необходимого уровня мастерства ученик переходит к работе за консолью, где начинает освоение основных этапов оперативного вмешательства под тщательным контролем ментора вплоть до приобретения способности к самостоятельному выполнению оперативного лечения. Однако, следует помнить, что наряду со всеми преимуществами наставничества, данный механизм при обучении роботической техники имеет и свой существенный недостаток, обусловленный особенностями роботической системы. Дело в том, что в отличие от традиционной хирургии, при роботическом доступе находится за консолью, а следовательно, оперировать может лишь один специалист. При этом скорость и качество обучения, а также объем работы, выполняемый непосредственно обучаемым, напрямую зависит от либеральность наставника. В настоящее время данная проблема может быть решена при помощи двухконсольной роботической системы, внедренной недавно в рутинную практику. Многочисленные работы посвящены изучению аспекта взаимоотношения наставник/ученик в рамках структурированной программы обучения РРП [72,77]. Авторы пришли к выводу, что структурированная программа обучения наставник/ученик способна быстро и качественно готовить консольных хирургов. К сожалению, в настоящее время, не существует какой-либо четко структурированной и стандартизированной программы обучения наставник/ученик. Мы считаем, что формирование подобной программы в России, наряду с организацией тренинг центров роботической хирургии жизненно важно и необходимо, особенно в условиях набирающей обороты популяризации роботической технологии в нашей стране.

2.5.5 Заключение

Мы не ставили своей задачей в данной главе проанализировать существующие работы относительно длительности периода обучения РРП, поскольку окончательного ответа на этот вопрос к настоящему времени не получено. Однако, мы надеемся, что освященные выше вопросы помогут

начинающим специалистам наиболее эффективно пройти весь сложный путь от первого знакомства с роботической системой до достижения экспертного уровня при выполнении роботической радикальной простатэктомии