[Robot-assisted Minimally Invasive Surgery in the age of surgical data science]

Magy Seb. 2021 Nov 25;74(4):127-135. doi: 10.1556/1046.74.2021.4.5.
[Article in Hungarian]

Abstract

With the continuous development of information technology, robotics and data science will certainly have a similar impact on invasive medicine over the next 20 years as it has had on manufacturing technology in the recent decades. Early image-guided systems and surgical robots were employed in the operating room primarily for their accuracy and reliability, as they allowed for faster and safer interventions with minimal tissue damage, targeting especially orthopedics and neurosurgery. On the other hand, a real global breakthrough came with the teleoperated da Vinci Surgical System, ideal for soft tissue procedures. The success and dominance of the da Vinci has dimmed the dozens of other surgical robots already on the market. It partially originated from the teleoperation concept of Robot-Assisted Minimally Invasive Surgery, where the full control of the robotic tools is always maintained by the human operator via the console. Nevertheless, the availability of data at large brings new possibilities, e.g., the in-view integration of preoperative data, data fusion based on surgical navigation, and error compensation have become increasingly available in prototypes. Surgical decision support and the elimination/eviction of potential errors also became increasingly important in telesurgical applications. Appropriate algorithms for handling distortions, delays, and other, even malicious, interference attempts during communication are essential. The concept of robotic telesurgery originates from NASA, and even as of today they are actively exploring the additional possibilities offered by cutting-edge technology to improve surgical systems using data science methods. In the not so distant future, even soft tissue interventions will be performed by autonomous robots. The aim of this article is to present the reader the basic concepts of this modern interdisciplinary field named Computer-Integrated Surgery, and to introduce the most important robots and robotic systems. We provide an overview of the different forms of telesurgery and describe the idea and the complexity of data-driven interventions.

Bevezetés: Közleményünkben ismertetjük a 2013–2019 közötti időszakban osztályunkon minimálisan invazív módszerrel (video-assisted thoracic surgery – VATS) elvégzett tüdőlobectomiák során szerzett tapasztalatainkat, eredményeinket. Betegek és módszer: 2013. november 1. és 2019. június 30. közötti időszakban osztályunkon 112 VATS lobectomiát végeztünk. A műtéteket izolált intubációval altatott betegeken elülső behatolás technikával végeztük. 98 betegnél malignus, 9 betegnél benignus elváltozás miatt történtek a műtétek. 10 esetben a műtét utáni szövettani diagnózis metasztázis volt. 78 férfi és 34 nőbetegen végeztük a műtéteket. A betegek átlagéletkora 60,5 (42–63) év volt. Az eltávolított lebenyek megoszlása a következő volt: bal felső: 5, bal alsó: 36, Jobb felső: 15, középső: 11, jobb alsó: 44, pulmonectomia: 1. Eredmények: Műtéti halálozás nem volt. Konverzióra 3 alkalommal kényszerültünk. Az átlagos műtéti idő 150 (70–215) perc volt. Reoperációt 2 betegnél végeztünk, vérzés, légáteresztés miatt. A 112 műtét során 88 betegnél primer tüdőrák, 9 betegnél jóindulatú elváltozás/gyulladás miatt történt a műtét. 10 esetben más szerv tumora miatti metasztázis miatt végeztük a beavatkozásokat. A primer tüdőrák miatt végzett műtétek stádium szerinti megoszlása a szövettani eredmények alapján a következő volt: I.a: 57, I.b: 22, II.a: 6, II.b: 3. A szövettani típus szerinti megoszlás: adenocarcinoma: 52, laphámrák: 23, kissejtes carcinoma: 2, nagysejtes carcinoma: 5, carcinoid: 6 volt. Következtetés: Osztályunkon a szükséges tanuló időszak után a VATS lobectomia megfelelő indikáció szerint rutin műtéti eljárássá vált. Jelenleg mellkasi műtéteink 65%-a, a lobectomiák több mint 50%-a VATS technikával történik. Eredményeink az országos és az irodalmi adatoknak megfelelnek.

Keywords: computer-integrated surgery; robotsebészet; sebészeti adattudomány; surgical data science; surgical robotics; számítógéppel integrált sebészet; telesurgery; távsebészet.

Publication types

  • Review

MeSH terms

  • Humans
  • Reproducibility of Results
  • Robotics*