手术的基本原理是操作者在远离射线的地方(如介入手术室外),通过远程控制系统上的操作按钮向手术室内的机器手发出导管前进、后退、旋转和弯折等指令,机器手按照指令操作控弯导管完成相应动作。图1是远程控制系统示意图,图2是机器手,图3是控弯导管。
图1远程控制系统
图2机器手
图3控弯导管
机器人的工作原理是复杂的,下面我们简要介绍几个常用动作的实现方式。如图4,导丝前进靠的是皮带轮的滚动带动导丝完成前进/后退运动动作。
图4导丝前进
如图5,导丝的旋转则是靠皮带轮的横向相对运动完成,扭转导丝从而实现导丝的旋转。图5导丝旋转
如图6,按下弯曲按钮可以实现导管远端的弯曲。如图7,也可以通过3D手柄来实现导管远端的三维弯曲。导管远端的三维弯曲应该是麦哲伦系统的核心技术,由于血管解剖形态的千奇百怪,临床医生常常为了超选到靶动脉开口而头疼不已,而麦哲伦系统则有可能解决这一难题。
图62D模式导管远端弯曲
图73D模式导管远端弯曲
如图8,转动旋转按钮则可以实现导管的周向运动。以上就是麦哲伦系统能够实现的基本操作。如果没有麦哲伦系统,这些操作临床医生大多也能实现,但是如三维旋转等操作可能由于导管材质、解剖复杂等原因导致医生实际操作比较困难。而使用麦哲伦系统则可以更精确的实现这些操作,更重要的是所有这些操作医生都不必有任何射线暴露。
图8导管旋转
临床应用报道简要了解了麦哲伦系统的设备组成和原理。我们来看几篇麦哲伦系统在主动脉领域应用的报道。Riga[1]等报道了使用麦哲伦系统辅助完成近肾腹主动脉瘤的开窗支架修复术。患者为67岁男性,动脉瘤直径达7.3cm。使用麦哲伦6F控弯导管,在远离放射源的远程控制系统上操作,超选左肾动脉用时3分钟,设备开机调试耗时5分钟。术后4个月CTA显示靶血管通畅,无内漏。证明FEVAR中靶血管的超选使用麦哲伦系统是可行的。
图9开窗支架超选肾动脉开口
Carrell[2]等报道了1例III型胸腹主动脉瘤行分支支架腔内修复术后8个月肾动脉“桥”支架打折,采用麦哲伦系统辅助进行处理。麦哲伦系统的可控弯导管在刚度和精度上表现出色,使导丝成功穿越打折的支架,并在其中放置一枚新支架纠正了打折,开通了血管。Riga[3]等还报道了采用麦哲伦系统辅助进行支架原位开窗的动物实验。展望除了在主动脉领域的应用,麦哲伦系统在颈动脉支架植入、经导管介入瓣膜植入、外周髂股动脉重建等领域的成功应用也都有报道。在可行性方面,麦哲伦系统已经得到了一定的证明。但是这一技术目前还处于萌芽阶段,尚未得到大规模临床应用。随着周围血管介入手术的发展,医生们已经能够完成很多复杂的介入手术,如开窗/分支支架的植入、复杂解剖条件的支架植入等,在这些手术中,机器人系统的应用必将发挥重要的作用。机器人系统一方面可以保护医生免于长时间的射线暴露,另一方面可以使操作更精确、方便。参考文献[1]RigaCV,BicknellCD,RollsA,etc.Robot-assistedfenestratedendovascularaneurysmrepair(FEVAR)usingtheMagellansystem.JVascSurg.(1):-5.[2]CarrellT,DasturN,SalterR,etc.Useofaremotelysteerableroboticcatheterinabranchedendovascularaorticgraft.JCardiovascSurg(Torino).(3):-62.[3]CVRiga,CDBicknell,DWallace,etc.Robot-assistedantegradein-situfenestratedstentgrafting.JVascIntervRadiol.201(10):-75.
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