최첨단 수술 로봇

da Vinci™S HD 수술 시스템의 최신 버전에 사용되는 핵심 구성품에는 극단적으로 느린 속도에서도 원활하게 작동하는 고품질 모터가 포함됩니다.

최신 차세대 수술은 인튜이티브 서지컬(Intuitive Surgical Inc.)(미국 캘리포니아주 서니베일)의 da Vinci™S HD 수술 시스템을 사용하여 수행되고 있어 외과 의사는 최소 침습 수술을 진행할 수 있습니다. 이 시스템은 최첨단 모션 제어 기술을 통합하여 수술 도구의 모든 동작이 매우 느린 속도에서도 숙련된 의사의 손을 연상시키는 부드럽고 매우 정확한 움직임을 제공합니다. 인튜이티브 서지컬은 시장에 최상의 구성품과 컨트롤을 지속적으로 사용하여 da Vinci™S HD 시스템을 지속적으로 업그레이드했습니다. 따라서 da Vinci™S HD는 생명을 구하는 매우 복잡한 수술을 계속 수행하도록 합니다. 각 da Vinci™S HD 시스템에는 39개의 맥슨 모터가 탑재되어 있습니다.

고정밀 수술 시스템

수술 시스템 자체는 카메라와 수술 도구를 운반하는 두 개의 조작기의 암을 환자의 몸에 삽입하기 위해 세 부분을 8~12 mm 정도만 약간 절개하면 됩니다. 로봇과 수술 어시스턴트들만 환자 곁에 서 있고, 외과 의사는 수술실을 지나 실제 수술의 형태과 느낌이 매우 정밀하게 복제된 외과 의사의 콘솔에서 이 시스템을 제어할 수 있습니다.

da Vinci™S HD 수술 로봇은 수술실에 완벽하게 통합되도록 설계되었으며, 수술에 참여하는 다른 모든 참가자와 마찬가지로 수술 팀을 최적으로 지원합니다. 전체 시스템은 세 가지 주요 구성품으로 구성됩니다. 즉, 외과 의사의 콘솔, 도구를 고정하는 환자 측 카트, 이미지 처리 모듈입니다.

외과 의사의 콘솔은 da Vinci™S HD 수술 시스템에 있어 중심입니다. 콘솔에서 외과 의사는 수술의 모든 순간을 제어합니다. 비디오 전송 시스템을 사용하는 다른 종류의 기술에 대한 시도는 그다지 효과적이지 않은 것으로 입증되었습니다. 주요 과제는 외과 의사가 다루어야 하는 방향의 전환이었습니다. 젓가락으로 신발끈을 묶는다고 생각해보십시오. 젓가락을 왼쪽으로 움직이면 끝 부분은 오른쪽으로 움직입니다. 이는 전통적인 복강경 수술에서 경험했던 반직관적인 움직임입니다. 한때 이러한 반직관적인 움직임은 외과 의사가 경험을 통해 배울 필요가 있었습니다.

외과 의사는 이제 da Vinci™S HD 수술 시스템을 사용하여 편안하게 콘솔에 앉아 수술 영역의 독보적인 3D 고화질 시각화 시스템을 통해 수술을 진행할 수 있습니다. 이 시스템은 고해상도 3D HD 비전을 갖춘 세계 최초의 로봇 수술 시스템으로 기존 모델보다 2배 더 효과적인 보기 해상도를 제공하여 이제 조직 평면 및 중요한 해부학의 선명도와 디테일을 제공합니다. InSite™ 비전 시스템, 고해상도 3D HD 내시경 및 이미지 처리 모듈은 수술 영역의 생생한 이미지를 보여줍니다. 수술 이미지는 이미지 싱크로나이저, 고강도 조명기 및 카메라 제어 장치를 사용하여 향상, 개선, 및 최적화됩니다.

또한 외과 의사는 콘솔에서 마스터(수술 모션을 복제하는 컨트롤)를 사용하여 움직임을 수행합니다. 외과 의사의 손가락은 디스플레이 아래의 마스터 컨트롤을 잡고, 손목은 눈에 자연스럽게 배치됩니다. 그런 다음, 외과 의사의 움직임은 정밀한, 실시간 움직임으로 원활하게 전환되어 환자의 몸 속에서 작동하는 수술 도구로 전송됩니다.

수술 도구를 운반하는 로봇 조작기 암은 기존 수술과 마찬가지로 손목, 손 및 손가락 움직임을 통해 외과 의사가 제어합니다. 그리고 광범위한 EndoWrist™ 도구를 시스템에 사용할 수 있습니다. 이 내시경 기구는 사람 손목의 손재주를 모방하는 7단계 모션으로 설계되었습니다. 각 도구에는 클램핑, 봉합 및 조직 조작과 같은 특정한 수술 임무가 있습니다.

환자측 카트에는 외과 의사의 움직임을 복제하는 로봇 팔 2개와 내시경 팔 1개가 있습니다. 세 번째 로봇 팔은 옵션으로 설치할 수 있습니다. 이로써 외과 의사는 추가 내시경 기구를 활용하고 수술 능력을 더욱 향상시킬 수 있습니다. 복강경 기구는 작동 포트에서 회전하므로 지렛대 작용을 위해 환자의 체벽을 이용할 필요가 없습니다. 따라서 조직과 신경 손상을 최소화합니다. 지원 수술팀의 구성원은 올바른 기구를 설치하고 프로브를 환자의 몸에 삽입할 준비를 하며 사용 중인 복강경 팔과 도구를 감독합니다.

최고의 신뢰성을 위해 선택한 맥슨 모터

환자의 신체 내부에서 수술을 진행하기 위해 8~10mm 정도 절개하여 로봇 수술 도구를 조작할 때는 반드시 정밀한 모션 제어가 필요합니다. 각 조작기의 중심에는 맥슨이 설계하고 제조한 DC 모터가 탑재되어 있습니다.

인튜이티브 서지컬의 제조 엔지니어링 매니저인 마이크 프린디빌(Mike Prindiville)은 “시장에는 다양한 옵션이 있지만 맥슨은 성능과 품질에 대한 당사의 요구를 지속적으로 충족시켜 왔으며 당사 제품의 성공에 강력한 파트너가 되었습니다.”라고 말했습니다. 맥슨 모터는 da Vinci™S HD 시스템에 필수적인 입력과 출력을 제공합니다. 모터와 인코더는 피드백 제어를 통해 외과 의사의 입력을 수신하고 콘솔 전자 장치를 통해 실시간으로 변환되어 조작기의 모터에 대한 출력 신호로 변환됩니다. 그리고 조작기는 콘솔 전자 장치를 통해 외과 의사의 손으로 다시 힘을 가합니다.

직관적인 수술 엔지니어들은 RE 25 모터(일부는 인코더 피드백이 있고 일부는 없음)를 포함하여 30개 이상의 맥슨 모터를 설계에 통합했습니다. 즉, GP 13 시리즈 유성 기어헤드 및 13mm 자기 인코더가 장착된 RE 13 모터, 그리고 타사의 인코더가 장착된 RE 35 모터입니다.

맥슨 모터는 고정자에 희토류 자석을 사용하여 설계되었으며 무철심 회전자 설계를 통합하여 자기 코깅을 제거합니다. 특히 느린 작동 속도에서는 기존 방식으로 설계된 모터에 비해 상당한 장점을 나타냅니다. 모터는 또한 비교할 수 없는 전력 밀도와 상당히 부드러운 회전을 제공하며, 모두 직관적인 수술 적용에 반드시 필요합니다.

외과 의사의 콘솔에 사용되는 모터는 이중 역할을 구분하기 위해 마스터라고 부릅니다. 조작기에 설치된 슬레이브 드라이브는 동일한 정밀도를 갖지만 보조 수술의가 엔드 이펙터를 제 위치로 이동시키는 동안 역구동될 수도 있습니다. 모터는 또한 수술 도구의 팁에서 낮은 히스테리시스를 나타냅니다.

직관성, 전체 모션 범위, 그리고 최신 기술

da Vinci™S HD 수술 시스템은 외과 의사가 직관적인 제어, 전체 동작 범위, 미세 조직 조작 기능 및 개복 수술의 3D 시각화 특성을 제공하는 동시에, 외과 의사가 최소 침습 수술의 작은 포트를 통해 작업할 수 있는 유일하게 상용 제공되는 기술입니다. 모터 및 기타 구성품에 최신 기술을 사용하여 이러한 시스템이 시장에 진입할 수 있습니다.

da Vinci™S HD 수술 시스템은 컴퓨터 보조 수술을 위해 SRI(구 스탠포드 연구소)에서 개발한 기초 기술을 기반으로 합니다. 인튜이티브 서지컬은 나중에 IBM, 매사추세츠 공과대학교 및 하트포트(Heartport, Inc.)와 관계를 맺고 da Vinci™S HD 시스템을 추가로 개발했습니다. 미국 FDA(Food and Drug Administration)는 이 수술 시스템을 방광 및 대장 수술과 같은 복부 수술, 심장을 제외한 흉부 수술 및 전립선 수술에 사용하도록 승인했습니다. 유럽에서는 da Vinci™S HD 시스템을 심장 바이패스 시술에 사용하고 있습니다.

인튜이티브 서지컬의 제조 엔지니어링 매니저인 마이크 프린디빌(Mike Prindiville)은 말했습니다. “당사는 언제든지 10,000개 이상의 맥슨 모터를 사용하여 전 세계에 환자, 외과 의사 및 병원의 가치를 제공할 수 있습니다. 맥슨 모터는 변함없는 신뢰성, 낮은 마찰, 긴 수명이라는 입증된 실적을 보여주었습니다. 각 da Vinci™ 시스템은 마찰, 백래시, 컴플라이언스 프로파일 및 광범위한 센서 피드백 모니터링을 포함하여 중요한 성능 특성에 대한 테스트를 거쳤습니다.”