Computer Motion

Computer Motion — американская компания, занимавшаяся разработкой и производством роботизированных хирургических систем. Основана в 1989 году в городе Голета (Калифорния, США). Компания известна созданием роботизированной системы ZEUS, которая стала одной из первых платформ для проведения минимально инвазивных операций с использованием телеуправляемых манипуляторов. В 2003 году Computer Motion была поглощена конкурирующей компанией Intuitive Surgical, производителем системы da Vinci, после чего её технологии были частично интегрированы в продукцию нового владельца.

История

Основание и ранние годы

Компания Computer Motion была основана в 1989 году группой инженеров и предпринимателей, включая доктора Юрия Г. Д. Гольдмана (Yuri G. D. Goldman) и Джеймса М. Г. Кэмпбелла (James M. G. Campbell). Первоначально компания специализировалась на разработке роботизированных систем для промышленности, но в начале 1990-х годов переключилась на медицинские применения. В 1994 году Computer Motion представила свой первый продукт — AESOP (Automated Endoscopic System for Optimal Positioning) — роботизированную руку, управляемую голосом, которая удерживала эндоскоп во время лапароскопических операций. AESOP стала первой коммерчески успешной роботизированной системой для хирургии, получившей одобрение Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) в 1994 году.

Разработка системы ZEUS

В 1998 году Computer Motion представила систему ZEUS, которая состояла из трёх роботизированных рук: две управляли хирургическими инструментами, а третья удерживала эндоскоп. Система позволяла хирургу работать за консолью, управляя манипуляторами с помощью джойстиков и педалей. В 2001 году система ZEUS была использована для проведения первой в мире трансатлантической операции — «Операция Линдберг» (Operation Lindbergh), в ходе которой хирург из Нью-Йорка (США) удалил желчный пузырь пациенту в Страсбурге (Франция). Операция прошла успешно, продемонстрировав потенциал телемедицины и роботизированной хирургии.

Поглощение Intuitive Surgical

В 2003 году Computer Motion была приобретена компанией Intuitive Surgical, производителем системы da Vinci, за 1,4 миллиарда долларов США. Сделка была завершена 7 марта 2003 года. После поглощения технологии Computer Motion, включая систему ZEUS и голосовое управление AESOP, были частично интегрированы в платформу da Vinci, но сама система ZEUS была снята с производства. Intuitive Surgical получила контроль над патентами Computer Motion, что укрепило её монополию на рынке роботизированных хирургических систем.

Технологии

Система AESOP

AESOP представляла собой роботизированную руку, которая удерживала и перемещала эндоскоп по голосовым командам хирурга. Система использовала технологию распознавания речи, позволяющую отдавать команды, такие как «вверх», «вниз», «влево», «вправо». AESOP была совместима с большинством стандартных эндоскопов и лапароскопических стоек. Она снижала утомляемость ассистента, который обычно удерживал эндоскоп, и обеспечивала более стабильное изображение. Система получила одобрение FDA в 1994 году и использовалась в тысячах операций по всему миру.

Система ZEUS

Система ZEUS состояла из трёх основных компонентов:

• Консоль хирурга — рабочее место с двумя джойстиками, педалями и монитором, отображающим трёхмерное изображение операционного поля.
• Роботизированные руки — две манипуляторные руки, которые держали хирургические инструменты (например, скальпели, зажимы, иглодержатели), и одна рука для эндоскопа.
• Система управления — компьютерный блок, обрабатывающий команды хирурга и передающий их на манипуляторы.

ZEUS позволяла выполнять минимально инвазивные операции, такие как холецистэктомия (удаление желчного пузыря), гинекологические и кардиохирургические вмешательства. Система отличалась от более поздней da Vinci отсутствием эргономичной консоли с 3D-очками — хирург смотрел на плоский монитор, а инструменты имели меньше степеней свободы (4 против 7 у da Vinci).

Телемедицина и сетевое управление

Computer Motion активно разрабатывала технологии для удалённой хирургии. В 2001 году система ZEUS была использована для трансатлантической операции, что потребовало создания защищённого канала связи с низкой задержкой (менее 200 миллисекунд). Компания также разработала протоколы для передачи видео и управления в реальном времени, что стало основой для последующих разработок в области телемедицины.

Применение

Клиническое использование

Системы Computer Motion применялись в различных хирургических дисциплинах:

• Лапароскопическая хирургия — холецистэктомия, аппендэктомия, операции на желудке и кишечнике.
• Гинекология — миомэктомия, гистерэктомия, операции при эндометриозе.
• Кардиохирургия — шунтирование коронарных артерий, митральная вальвулопластика.
• Урология — радикальная простатэктомия, нефрэктомия.

По данным компании, к 2003 году система ZEUS была установлена в более чем 100 клиниках по всему миру, включая США, Европу, Японию и Австралию.

Исследования и обучение

Computer Motion также поставляла системы для исследовательских центров и учебных заведений. Роботизированные платформы использовались для отработки навыков минимально инвазивной хирургии, а также для изучения возможностей телеуправления и автоматизации.

Критика и ограничения

Технические ограничения

Система ZEUS имела ряд недостатков по сравнению с более поздними платформами:

• Отсутствие тактильной обратной связи — хирург не чувствовал усилие на инструментах, что повышало риск повреждения тканей.
• Ограниченная подвижность инструментов — 4 степени свободы против 7 у da Vinci, что усложняло выполнение сложных манипуляций.
• Двумерное изображение — отсутствие стереоскопического 3D-эффекта снижало точность оценки глубины.

Экономические аспекты

Стоимость системы ZEUS составляла около 1 миллиона долларов США, что делало её доступной только крупным клиникам. Дополнительные расходы включали обслуживание, обучение персонала и одноразовые инструменты. После поглощения Intuitive Surgical прекратила поддержку ZEUS, что вызвало критику со стороны клиник, инвестировавших в оборудование Computer Motion.

Юридические споры

В 2001 году Intuitive Surgical подала иск против Computer Motion, обвинив её в нарушении патентов на роботизированные хирургические системы. В 2002 году Computer Motion подала встречный иск. Споры были урегулированы в рамках сделки по поглощению в 2003 году, что позволило Intuitive Surgical получить контроль над всеми патентами Computer Motion.

Наследие

Несмотря на поглощение, технологии Computer Motion оказали значительное влияние на развитие роботизированной хирургии. Система AESOP стала первой коммерчески успешной роботизированной платформой для хирургии, а ZEUS продемонстрировала возможность удалённых операций. Многие инженеры и исследователи, работавшие в Computer Motion, впоследствии перешли в другие компании, включая Intuitive Surgical, и участвовали в разработке систем da Vinci. В 2020-х годах технологии, заложенные Computer Motion, продолжают использоваться в новых поколениях роботизированных систем, таких как da Vinci Xi и da Vinci SP.

Источники

• Satava, R. M. (2002). «Surgical robotics: the early years». Surgical Endoscopy.
• Ballantyne, G. H. (2002). «Robotic surgery, telerobotic surgery, telepresence, and telementoring». Surgical Endoscopy.
• Marescaux, J., et al. (2001). «Transatlantic robot-assisted telesurgery». Nature.
• «Intuitive Surgical to Acquire Computer Motion». (2003). The New York Times.
• Пресс-релизы Computer Motion (1994–2003).