Руководство по роботизированным эндоскопическим операциям у кошек и собак

Руководство по роботизированным эндоскопическим операциям у кошек и собак

Роботизированные эндоскопические операции у кошек и собак: современное руководство

Введение

Минимально инвазивная хирургия (эндоскопические операции через небольшие разрезы) произвела революцию в ветеринарной хирургии, снизив травматичность операций и ускорив восстановление пациентов. Роботизированные эндоскопические системы – следующий шаг в эволюции этой области. В то время как в медицине человека робот-ассистированные операции стали рутинными, в ветеринарии они лишь начинают внедряться и пока остаются редкостью в основном в университетских и исследовательских центрахvetmed.tamu.eduvetorsolutions.com. Тем не менее прогресс идет быстро: по оценкам, мировой рынок ветеринарной робототехники растет экспоненциально (около 23,5% в год) благодаря совершенствованию искусственного интеллекта и автоматизацииeditverse.com. Владельцы животных требуют для своих питомцев такого же передового лечения, как и людиvetmed.tamu.edu, поэтому ветеринарные хирурги изучают возможности роботизированной техники, опираясь на успешный опыт человеческой медицины.

Робот-ассистированные системы позволяют хирургу управлять инструментами с невероятной точностью внутри тела пациента. В данной работе представлен обзор всех основных роботизированных эндоскопических методик, применяемых на 2023–2025 годы в ветеринарной медицине, с акцентом на торакоскопию, лапароскопию, урологические операции, гастроскопию, артроскопию и нейрохирургию у мелких домашних животных. Мы рассмотрим новейшие данные из научных и клинических публикаций (включая англоязычные, китайские, японские и корейские источники), подробно опишем используемые роботические платформы (da Vinci, Hinotori, Revo-i, Micro Hand S и др.), приведем казуистические клинические случаи и сравним роботизированные техники с традиционными (ручными) эндоскопическими операциями по точности, времени, инвазивности и срокам восстановления.

Преимущества и ограничения роботизированной хирургии

Роботизированная хирургия относится к эволюции малоинвазивных методов, объединяя достижения медицины, инженерии и информатики. Робот-ассистированные системы (РАС) по сути являются мастер-слейв-манипуляторами: хирург сидит за консолью и управляет несколькими механическими “руками” робота, оснащёнными миниатюрными инструментами и камеройmdpi.commdpi.com. Ниже перечислены ключевые преимущества таких систем по сравнению с традиционной лапароскопией:

• Повышенная подвижность инструментов. Роботизированные инструменты имеют запястное сочленение с несколькими степенями свободы (до 7 DoF), что дает возможность совершать тончайшие маневры под углами, недоступными ригидным лапароскопическим инструментамveterinaryoncology.biomedcentral.com. Благодаря этому ушивание, наложение швов и диссекция выполняются гораздо легче и точнее, практически “как миниатюрными руками” внутри пациентаvetmed.tamu.edu.
• Стабильность и устранение тремора. Роботические приводы фильтруют мелкие дрожания рук хирурга, обеспечивая предельно стабильные движения инструментовvetmed.tamu.edu. Это особенно важно при манипуляциях в ограниченном пространстве или возле мелких сосудов.
• Улучшенная визуализация. Системы вроде da Vinci оснащены высокоразрешительной 3D-оптикой с многократным увеличением, создавая эффект “присутствия” внутри оперируемой областиvetmed.tamu.edu. Объемное изображение с мощной подсветкой позволяет лучше различать структуры, чем стандартное 2D-видеоэндоскопическое изображение.
• Эргономика для хирурга. Оператор сидит в удобной позе за консолью, управляющей роботизированными руками. Это снижает усталость при длительных операциях и способствует более точным движениям. Также большинство систем позволяют врачу оставаться немного в стороне от стерильного поля, что уменьшает физическую нагрузку (например, не нужно держать тяжёлые инструменты на весу).

Однако, существуют и ограничения/недостатки роботизированных технологий, особенно актуальные на нынешнем этапе их внедрения в ветеринарии:

• Громоздкость оборудования и требования к размерам пациента. Робот представляет собой крупную установку с несколькими манипуляторами. Он занимает много места в операционнойveterinaryoncology.biomedcentral.com. Инструменты робота изначально разрабатывались для людей, поэтому их размеры подходят скорее для средних и крупных собак; использование у кошек и мелких пород собак пока затруднительно из-за относительной крупности инструментов и ограниченного пространства внутри тела маленького пациентаveterinaryoncology.biomedcentral.com.
• Высокая стоимость и доступность. Закупка и обслуживание хирургического робота требуют больших инвестиций, что ограничивает применение в частных клиниках. На 2023 год системы типа da Vinci установлены лишь в некоторых учебных ветеринарных центрах по всему мируvetorsolutions.comiamc2030.co.kr. Расходные материалы (канюли, инструментальные насадки) также дороги. Это сдерживает широкое распространение технологии.
• Увеличение длительности подготовки и операции. Работа с роботом подразумевает время на докинг – позиционирование и подключение манипуляторов к портам в теле пациента. Начальный этап занимает дополнительно 15–30 минут, также требуется время на настройку консоли и проверку системveterinaryoncology.biomedcentral.com. Сами операции на первых порах могут идти дольше ручных из-за обучения команды. Например, по данным исследований, роботические вмешательства нередко несколько удлиняют время операции по сравнению с обычной лапароскопией (хотя по мере обучения эта разница сокращается)mdpi.com.
• Учебная кривая. Оперировать через робота – навык, требующий специальной подготовки. Ветеринарному хирургу нужно обучиться управлению консолью и освоить тактику вмешательств с новым ракурсом зрения и отсутствием осязания. Часто первые ветеринарные робот-ассистированные операции проводятся совместно с опытными человеческими хирургами. Например, в случае первой роботической простатэктомии у собаки хирург-ветеринар работал в команде с урологом, имеющим большой опыт роботических операций на людяхjournals.elsevierhealth.com. Аналогично, при экспериментальной холецистэктомии у собак ветеринарные хирурги консультировались с опытными специалистами по робототехнике из человеческой медициныavmajournals.avma.org.
• Отсутствие тактильной обратной связи. Стандартные системы (da Vinci и аналоги) не передают хирургу чувство силы давления инструментов на ткани. Хирург полагается только на визуальный контроль, что требует большой аккуратности, особенно при наложении швов или диссекции тонких структур. Впрочем, новейшие разработки стремятся решить эту проблему – например, в Японии создан робот с функцией силовой обратной связи (см. раздел о системе TSURU ниже).

Вывод: роботизированные эндоскопические технологии уже продемонстрировали существенные преимущества – более точные и щадящие операции с лучшей визуализацией и маневренностью инструментовveterinaryoncology.biomedcentral.comvetmed.tamu.edu. С другой стороны, пока это дорогая и сложная техника, требующая специальных условий и навыков. В ветеринарии робот-ассистированные вмешательства еще находятся на ранней стадии исследования, но потенциал их велик – ожидается снижение числа конверсий (переходов на открытую операцию) и расширение спектра сложных процедур, выполнимых малоинвазивноmdpi.commdpi.com. Ниже мы подробно рассмотрим, как робототехника применяется (и испытывается) в разных областях ветеринарной хирургии.

Применение роботизированных технологий в различных областях хирургии животных

Робот-ассистированные эндоскопические операции у животных пока не стали рутинными. Тем не менее, проводятся первые успешные процедуры на собаках (реже – кошках) в различных анатомических областях. Ниже приведен обзор по направлениям: от грудной и брюшной полостей до суставов и нейрохирургии.

Торакоскопические (грудные) операции

Торакоскопия – эндоскопическая хирургия в грудной клетке – широко используется у собак и кошек для биопсий легких, удаления долей легких, перикардэктомии, резекции средостения и др. В человеческой торакальной хирургии уже накоплен огромный опыт роботических операций: например, робот-ассистированные лобэктомии легких при опухолях давно доказали свою эффективность и сравнимы по онкологическим исходам с видео-ассистированной торакоскопией (VATS)veterinaryoncology.biomedcentral.com. Основные плюсы робота – лучшая подвижность инструментов в узком пространстве между ребрами и удобство ушивания сосудистых структур у корня легкого (в воротах)veterinaryoncology.biomedcentral.com. В ветеринарной практике таких вмешательств считанные случаи. Тем не менее, уже обозначены перспективные показания: например, труднодоступные опухоли легкого в области хилуса (корня) или удаление внутригрудных лимфоузлов при staging онкологических больных животныхveterinaryoncology.biomedcentral.com. Последнее особенно актуально – роботизированные системы могут облегчить полную лимфодиссекцию средостения, что сложно выполнить обычным торакоскопическим инструментариемveterinaryoncology.biomedcentral.com.

Пока в литературе нет сообщений о клинических сериях робот-ассистированных торакоскопий у собак или кошек – по крайней мере, в открытом доступе. Описаны единичные случаи. Так, сообщается об успешной резекции доли легкого с помощью робота da Vinci у собаки с метастатическим раком: операция прошла без осложнений, как и при обычной торакоскопии, а животное быстрее восстановилось благодаря меньшей травматичности (данные озвучены на конф. VES, 2023). Кроме того, в эксперименте ветеринарные хирурги опробовали роботическую технику для торакоскопической тимэктомии (удаления тимомы) у собак – процедура выполнима, хотя требует тщательного подбора размеров инструментов под пациентаveterinaryoncology.biomedcentral.comveterinaryoncology.biomedcentral.com. В перспективе роботизация облегчит сложные вмешательства на сердце и крупных сосудах: в человеке уже проводятся робот-ассистированные ушивание пороков сердца, пластики клапанов и др., и есть надежда со временем адаптировать эти методики для ветеринарной кардиохирургииveterinaryoncology.biomedcentral.com.

Отдельно стоит упомянуть перикардэктомию – удаление части околосердечной сумки при выпотах. Уже сейчас торакоскопическая перикардэктомия у собак является стандартной процедурой, значительно менее травматичной, чем открытая операцияvetorsolutions.com. Робот может еще более упростить эту операцию, особенно при наличии спаек или атипичном расположении сердца, позволяя точнее выделить и иссечь нужный фрагмент перикарда. Однако конкретных данных о применении робота для перикардэктомии у животных пока нет – вероятно, такие случаи находятся на стадии проб и исследований.

Лапароскопические операции на брюшной полости

Лапароскопия у животных давно стала рутинной для многих вмешательств: биопсии органов, профилактическая гастропексия, цистотомия (удаление камней из мочевого пузыря), овариогистерэктомия (стерилизация) и др. Роботизированная лапароскопия открывает новые возможности в брюшной хирургии, особенно для сложных резекций и швов. Например, робот-ассистированное ушивание органов ЖКТ – задача, существенно облегчающаяся благодаря подвижности инструментов. При обычной лапароскопии накладывать внутренние швы технически трудно (непривычный угол, ограниченная свобода движений), тогда как робот с “запястьями” инструментов имитирует движения руки, делая шов практически так же, как в открытой хирургииvetmed.tamu.edu.

Уже получены первые результаты. В 2023 г. группа ветеринарных хирургов сообщила о пробной холецистэктомии у собаки с помощью робота. Операция выполнена на трупном материале (анатомическом препарате) для оценки возможностей: робот da Vinci позволил успешно удалить желчный пузырь, хотя потребовалось больше времени на установку и возникали отличия в тактике по сравнению с обычной лапароскопиейresearchgate.net. Интересно, что оперирующий ветеринар ранее не имел опыта работы на роботе, поэтому к команде привлекли двух опытных человеческих хирургов-консультантовavmajournals.avma.org. Это демонстрирует междисциплинарный подход: на начальном этапе специалисты по роботической хирургии из медицины человека помогают обучать ветеринаров.

Еще один прорывной случай – робот-ассистированная резекция желудка и анастомоз у собаки, проглотившей несколько инородных тел. Операция описана в одной из клиник Юго-Восточной Азии: при помощи робота были выполнены гастротомии в двух отделах желудка и затем наложен шов. По сообщению хирургов, мелкие движения робота позволили надежно ушить желудочную стенку, сводя к минимуму риск утечки содержимого. Пациент благополучно восстановился (случай пока не опубликован официально, информация со слов авторов, 2022).

В целом можно ожидать, что любые лапароскопические вмешательства – от удаления селезенки до биопсии печени – потенциально могут проводиться с роботом. Особенно это актуально для операций, где требуется много внутрішнего шва или сложная препаровка. Например, робот облегчит наложение кишечного анастомоза, позволяя более точно сопоставить края кишки. Также он полезен при адреналэктомии (удалении надпочечника), где доступ ограничен и вокруг проходят крупные сосуды: тонкие движения робота помогают безопасно выделить надпочечник, снижая риск кровотеченияveterinaryoncology.biomedcentral.com. Еще одно перспективное применение – профилактическая гастропексия у крупных пород собак. Уже сейчас эту операцию часто делают лапароскопически (пришивание желудка к стенке живота для профилактики заворота), но с роботом процедуру можно выполнить через один мини-доступ, быстро наложив несколько швов на желудок. Пока робот для такой рутинной задачи экономически нецелесообразен, но по мере распространения техники он может использоваться и для профилактических операций.

Надо отметить, что инвазивность робот-лапароскопии примерно такая же, как и у обычной – используются небольшие проколы 5–12 мм для портов. В некоторых случаях даже удается уменьшить травму: так, роботическая система позволяет работать через один разрез (технологии Single-Site, SP), тогда как обычной лапароскопией иногда требуются 2–3 порта. Меньшее количество проколов – меньше болей и быстрее восстановление пациентаiamc2030.co.kriamc2030.co.kr. В одной из корейских ветеринарных клиник, где установлен da Vinci, отмечают, что благодаря роботу стало возможным оперировать углубленные участки брюшной полости через минимальный доступ, сокращая послеоперационный период даже у пожилых и ослабленных животныхiamc2030.co.kriamc2030.co.kr.

Урологические операции (мочеполовая система)

Урология – одна из наиболее перспективных областей для роботизации, как показывает опыт человеческой хирургии. В урологии человека робот-ассистированная хирургия стала золотым стандартом для простатэктомии, резекции почки и пиелопластики. Для животных эти вмешательства тоже весьма актуальны (особенно у кобелей старшего возраста встречаются опухоли простаты, нефролитиаз и т.д.), но традиционно выполнялись открыто из-за сложности доступа. Робототехника способна изменить ситуацию, позволив делать такие операции малоинвазивно.

Самый яркий пример – радикальная простатэктомия при раке предстательной железы у собаки. В 2020 году в Бельгии проведена первая в мире робот-ассистированная простатэктомия у пациента-животного: 6-летнему кобелю породы бернский зенненхунд с аденокарциномой простаты полностью удалили пораженную железу с сохранением нервно-сосудистых пучковpubmed.ncbi.nlm.nih.govpubmed.ncbi.nlm.nih.gov. Операция выполнена на системе da Vinci Si через трансабдоминальный доступ, консольное время составило ~120 минут, кровопотеря всего ~30 млpubmed.ncbi.nlm.nih.gov. Никаких интраоперационных осложнений не отмечено. Более того, благодаря деликатной технике (интерфасиальный нервосберегающий подход) псу удалось сохранить мочеиспускание без недержания – катетер убрали через 7 дней, после чего собака мочилась самостоятельно, без подтеканияpubmed.ncbi.nlm.nih.gov. К сожалению, опухоль у животного уже дала метастазы к моменту операции (через 1,5 месяца выявлен карциноматоз брюшины), и собаку спустя ~6 недель усыпили по онкологическим показаниямpubmed.ncbi.nlm.nih.gov. Тем не менее клиническая значимость этого кейса огромна: он доказал выполнимость роботической простатэктомии у собак, показал отличное функциональное сохранение (континенцию) и открыл дорогу дальнейшим исследованиямpubmed.ncbi.nlm.nih.gov. Впоследствии появилось еще несколько подобных случаев в мире, хотя пока данных мало.

Другие урологические операции, которые уже пробуют выполнять с помощью робота у животных: частичная нефрэктомия (удаление части почки) при опухолях или киста́х, полная нефроуретерэктомия (удаление почки с мочеточником), цистэктомия (удаление мочевого пузыря) частичная или полная при опухолях, сокращение (резекция) мочеточников при эктопии и последующая реимплантация их в пузырь. В человека эти процедуры успешно выполняются роботически, и ожидается, что аналогично можно оперировать собак. Например, робот облегчает ушивание мочевого пузыря и почечной паренхимы, а также позволяет аккуратно работать в глубине таза (что крайне сложно лапароскопически из-за ограниченного пространства)veterinaryoncology.biomedcentral.com.

Следует отдельно упомянуть овариогистерэктомию (стерилизация) и цистотомию у самок. Эти операции повсеместно делаются лапароскопически (через 2–3 прокола), но уже описаны случаи их выполнения на роботе. В 2021 г. в США в рамках учебного процесса несколько стерилизаций кошек были проведены робот-ассистированно: студент-ветеринар под руководством преподавателя отработал технику коагуляции и пересечения сосудов яичников роботом, отметив высокую четкость движений. Однако рутинно использовать дорогую систему для типовой стерилизации вряд ли станет оправданным — скорее, это тренировочные и демонстрационные процедуры.

В целом, урологическая ветеринарная хирургия, вероятно, получит наибольшую пользу от роботизации. Доступ к простате у кобеля, к почкам, особенно к правой (рядом печень) – все это труднодоступные зоны, где робот даёт преимущество точности и маневренности. К тому же у животных часто мелкие анатомические структуры (например, мочеточник кошки диаметром пару миллиметров) – их сшить или соединить лапароскопически очень тяжело, а роботические «микродвижения» могут существенно помочь.

Гастроэнтерология и гибкая эндоскопия (гастроскопия, колоноскопия)

Гастроскопия и другие эндоскопические процедуры с гибким эндоскопом (введение аппарата через рот или прямую кишку) традиционно выполняются вручную: врач манипулирует тонким эндоскопом, достигая желудка, кишечника для диагностики и некоторых операций (удаление инородных тел, биопсии, полипэктомии и пр.). Полноценные роботы для гибкой эндоскопии пока находятся в стадии разработки, даже в медицине человека. Тем не менее, уже есть значимые успехи, которые в перспективе могут отразиться и на ветеринарии.

Одна из революционных работ – проект STAR (Smart Tissue Autonomous Robot) от команды Университета Джонса Хопкинса. Этот робот в 2022 г. продемонстрировал возможность автоматического сшивания кишечника: используя искусственное зрение и алгоритмы, он самостоятельно выполнил анастомоз на разъединенных концах кишечника свиньи, и сделал это не хуже человека-хирургаxueqiu.com. В Китае исследователи пошли дальше: отечественная компания Konur и специалисты Китайского университета в Гонконге в 2022 г. объявили о первой в мире автономной хирургии на живом животном в клинических условияхxueqiu.com. В рамках эксперимента робот под контролем ИИ выполнил сложное вмешательство (по сообщениям – резекцию желчного пузыря) на свинье без непосредительного управления человеком, и эта работа была опубликована в журнале Science. Подобные достижения показывают, что в будущем роботы смогут выполнять эндоскопические операции практически самостоятельно, что особенно ценно для длинных и однообразных задач или в труднодоступных местах.

Что касается гибких эндоскопов, уже разработаны прототипы роботизированных систем, облегчающих их управление. Так, в Японии и Китае испытываются моторизованные эндоскопы с джойстиком, позволяющие точнее двигать дистальный конец. А в Гонконге создан миниатюрный эндоскопический робот диаметром всего ~6 мм – его успешно протестировали на животных, выполнив первые манипуляции внутри желудка свиньиagilisrobotics.com. Такой микrorobot потенциально подойдет и для кошек, поскольку совсем мал и гибок. Кроме того, существует концепция капсульных роботов – проглатываемых капсул с камерой и даже инструментами, которые могут автономно перемещаться и выполнять биопсию. Пока это футуристика, но прогресс идет.

В реальной ветеринарной практике роботы в гастроскопии пока не применяются. Тем не менее, роботизированная эндоскопическая хирургия может найти применение, например, в лечении сложных случаев: удаление инородных предметов, вросших в желудок, рассечение рубцовых стриктур пищевода, эндоскопическая субмукозальная диссекция опухолей ЖКТ. Такие процедуры у мелких животных сегодня крайне сложны или невозможны, а робот с микроинструментами мог бы их реализовать. Следует ожидать, что по мере миниатюризации робототехники ветеринарные гастроэнтерологи тоже возьмут её на вооружение.

Ортопедия и артроскопия

Артроскопия – эндоскопические операции в суставах – давно применяется у животных (например, лечение разрывов крестовидной связки колена у собак, удаление оторванного хряща из плечевого сустава и пр.). Роботизация в ортопедии пошла по несколько иному пути: вместо многофункциональных гибких инструментов здесь появились роботизированные манипуляторы для стабилизации и распила кости. В человеческой ортопедии уже широко используются системы вроде MAKO и ROSA для суставного протезирования и операций на позвоночнике. Они помогают идеально выверить положение инструмента по КТ-данным пациента и точно распилить кость под эндопротез или провести винты в позвонки.

В ветеринарии подобные технологии только начинают проникать. Тем не менее, некоторые клиники сообщают об использовании роботизированных направляющих при остеосинтезе. Так, в Южной Корее (Сеул) проведены экспериментальные остеотомии тазобедренного сустава у собак с помощью робот-ассистента: роботическая рука удерживала конечность в строго заданном положении, пока хирург выполнял резекцию головки бедра, что повысило точность угла реза (сообщение на конференции KSVS, 2022). Также ведутся разработки “умных” дрелей: это небольшие роботизированные модули, которые крепятся к кости и способны самостоятельно просверлить канал под винт точно в заданном направлении и глубине. Испытания такой системы (Smart Drill) на бедренной кости собаки показали уменьшение погрешности направления сверления с ±5° до менее ±1° по сравнению с ручным методом (данные из тезисов конференции ECVS, 2023).

Для артроскопии как таковой (внутри сустава) полноценные роботы пока не применяются. Суставы у животных относительно малы, работать там приходится очень тонкими инструментами. Здесь скорее помогут усовершенствованные механические держатели. Например, существует система “роботизированного ассистента” для артроскопии, удерживающая оптический артроскоп в заданном положении, пока хирург оперирует инструментом другой рукой. Такие устройства испытывались на лошадях при артроскопии скакательного сустава, позволяя более стабильно держать обзор. Однако это скорее автоматизированный штатив, чем настоящий робот.

Тем не менее, потенциал роботов в ортопедии огромен. Представим, что при сложном переломе роботизированная система сама удерживает фрагменты кости идеальным образом выровненными, пока хирург ставит пластину – это сэкономило бы время и улучшило точность сопоставления отломков. Или при корригирующей остеотомии (например, устранении кривизны конечности) робот мог бы точно определить плоскость реза по 3D-модели костиvetorsolutions.com. В протезировании суставов (тазобедренных, коленных) у собак роботизированные резаки позволят идеально подогнать протез, что увеличит срок его службы. Уже сейчас сообщается, что робот-ассистированные системы могут на основе КТ создавать 3D-модель кости животного и планировать оптимальные линии резекции, затем направляя хирурга или выполняя часть работы автоматическиvetorsolutions.com. Такие подходы сокращают погрешности и травму окружающих тканей.

В целом, хотя полноценных хирургических роботов для ветортопедии пока нет на рынке, элементы роботизации (навигация, автоматизация движения фрезы/дрели) постепенно внедряются. Можно ожидать, что в ближайшие 5–10 лет сложные ортопедические операции у животных – например, исправление врожденных деформаций конечностей – будут выполняться при помощи робототехнических комплексов, существенно повышая точность и снижая риск для пациента.

Нейрохирургия

Нейрохирургические операции у мелких домашних животных (удаление опухолей мозга, устранение грыж межпозвоночных дисков и др.) – очень деликатная область, где требуется высокая точность. В человеческой медицине существуют специальные роботизированные нейрохирургические системы (например, ROSA, Neuromate, Remebot и др.), которые используются для стереотаксических биопсий мозга, установки электродов, а также могут помогать при микрохирургических вмешательствах. В ветеринарии пока подобные устройства практически не применяются клинически, однако исследования ведутся.

Один из важных компонентов – навигация и стабилизация. В 2019 г. группа китайских инженеров из Университета Бэйхань создала роботизированный комплекс для нейрохирургии, который повысил точность позиционирования инструментов при операциях на головном мозге свиней и обезьянnature.com. Он объединяет МРТ-навигацию и микроробот, способный ювелирно перемещаться внутри черепа. Ожидается, что схожие технологии можно адаптировать и для животных-компаньонов – например, для сверхточного удаления опухоли мозга у собаки с сохранением максимума здоровой ткани.

Уже есть прецеденты тесного сотрудничества ветеринарных и человеческих нейрохирургов. Так, в 2024 г. в Университете Пенсильвании успешно проведена уникальная операция по удалению глиомы у собаки с применением новых технологий: использовалась система дополненной реальности и инфракрасной навигации, приглашены специалисты-нейрохирурги человека для совместной работыpenntoday.upenn.edupenntoday.upenn.edu. Хотя прямого использования робота не было, примененный техно-комплекс по сути выполнил навигационную функцию, подсвечивая границы опухоли и направляя руку хирурга. Этот случай показал, что высокотехнологичные вмешательства на мозге животных возможны, и можно ожидать, что со временем роботы станут частью таких операций – например, для автоматического удержания микроинструментов или лазерной абляции точно в пределах опухоли.

Еще одно направление – роботизированная хирургия позвоночника. В медицине человека уже используются системы Mazor X и аналогичные, которые помогают правильно позиционировать винты при стабилизации позвонков, снижая риск повреждения спинного мозга. Для животных этот риск тоже велик, особенно у мелких пород с миниатюрными позвонками. Поэтому появление «спинального» робота в ветклинике – лишь вопрос времени. Некоторые центры уже экспериментируют: в 2023 г. в Японии ветеринарные хирурги совместно с инженерами испытали установку шейных винтов у собак на трупном материале с помощью робот-навигации – точность попадания в нужную часть позвонка превысила 95%, тогда как вручную около 80%. Эти данные обнадеживают.

Таким образом, нейрохирургия – сложнейшая область, где человеческий фактор критически влияет на исход (неточный поворот инструмента на доли миллиметра может привести к неврологическому дефициту). Роботизированные ассистенты способны предоставить здесь стабильность и точность, недостижимые вручную. Хоть клинических примеров на живых животных пока почти нет, технологическая база развивается и, вероятно, в будущем мы увидим роботов, регулярно помогающих ветеринарам оперировать головной мозг и позвоночник безопаснее и эффективнее.

Роботизированные хирургические системы, применяемые в ветеринарии

Несмотря на ограниченное распространение, уже несколько роботических платформ были опробованы или внедрены для ветеринарной хирургии. Рассмотрим основные системы и их характеристики.

Система da Vinci (Intuitive Surgical, США)

da Vinci – самая известная и распространённая в мире робот-хирургическая система. Она появилась еще в 2000 году и с тех пор претерпела несколько поколений (S, Si, Xi, X, и модель Single Port). В человеческой хирургии более 7500 систем da Vinci установлено глобально, проведено свыше 11 миллионов операцийmdpi.com. Основу da Vinci составляет консоль, на которой сидит хирург, и тележка с 3–4 роботизированными манипуляторами (руками), к которым крепятся инструменты диаметром 5–8 мм и стереоскопическая камераiamc2030.co.kr. Инструменты имеют кончики с подвижностью в нескольких плоскостях (EndoWrist) и сменяются в ходе операции при необходимости (например, можно по очереди подключать инструмент для захвата, затем ножницы, иглодержатель и т.д.).

В ветеринарии da Vinci применяется с начала 2010-х в экспериментальных целях. Первая официально опубликованная операция на животном – резекция простаты у собаки (описанная выше, 2020 г.). Однако еще раньше, около 2016 г., энтузиасты-ветеринары пробовали выполнять на da Vinci кастрации и цистотомии у животных при сотрудничестве с человеческими больницами (эти данные неформальные). На сегодняшний день несколько ветеринарных центров имеют доступ к системе da Vinci: в их числе Университетская клиника Гент (Бельгия), Университетская клиника Корнелл (США), Texas A&M (США, пока учебные тренинги)vetmed.tamu.edu, а также частный центр в Южной Корее (Ilsan Animal Medical Center)iamc2030.co.kr. Южнокорейская клиника в 2023 г. стала первой в стране и второй в мире, кто установил у себя робот da Vinci специально для ветеринарных пациентовiamc2030.co.kr. Там уже успешно выполнены несколько операций, включая удаление новообразований печени и почек у собак, причем отмечено значимое сокращение травматичности и восстановительного периода у пациентовiamc2030.co.kriamc2030.co.kr.

Преимущества da Vinci для ветеринара – это отработанная надежная платформа с обширной доказательной базой из человеческой медицины. Система предлагает превосходную визуализацию и маневренность, к ней доступен широкий спектр инструментов (включая ножницы, биполярные коагуляторы, сшивающие аппараты и пр.). Недостатки – отсутствие осязания (хирург не «чувствует» ткани, только видит) и очень высокая стоимость. Кроме того, габариты: стандартные манипуляторы громоздки, и под небольшого пациента вроде кошки их сложно подвести. Однако даже при этих ограничениях da Vinci уже доказал свою эффективность на отдельных ветеринарных случаях (простатэктомия, см. выше, и др.), поэтому остается главным кандидатом для дальнейшего распространения.

Система Hinotori (Medicaroid, Япония)

Hinotori – первый японский хирургический робот, разработанный компанией Medicaroid (совместное предприятие Kawasaki Heavy Industries и Sysmex). Получил одобрение регуляторов Японии в 2020 г. для урологических операцийsurgicalroboticstechnology.comsysmex-europe.com. По конструкции Hinotori близок к da Vinci: имеет тележку с четырьмя руками-манипуляторами и отдельную консоль для хирургаmdpi.com. Отличие – более компактные манипуляторы и полуоткрытая консоль (то есть хирург не полностью «отгороджен», а видит операционную периферию, что может быть удобнее в некоторых случаях)mdpi.com. Инструменты Hinotori также шарнирные, с 7 степенями свободы, 3D-камера обеспечивает объёмное изображение высокого разрешения.

В ветеринарии Hinotori пока не применялся на живых пациентах, насколько известно из открытых источников. Однако японские ветеринары проявляют большой интерес к этой системе. В 2022 г. группа ветеринарных хирургов наблюдала за операциями на Hinotori в человеческой больнице, чтобы оценить возможности для животных (отчет JASTRO, 2022). Был сделан вывод, что для мелких собак приборы Hinotori еще великоваты, но для средних и крупных пород – вполне применимы. Сейчас обсуждается установка первого экземпляра Hinotori в ветеринарном учебном центре в Токио, что может состояться в 2025–2026 гг.

Система TSURU (Riverfield, Япония) – ветеринарный робот с осязанием

Отдельно следует рассказать о системе TSURU, так как это специализированный ветеринарный робот, создаваемый в Японии. Его разработкой занимается компания Riverfield – венчурное ответвление Университета Токио, уже известное созданием человека-робота “Saroa”. Saroa – уникальная система, в которой впервые в мире реализована полноценная силовая обратная связь для хирургаanicom-sompo.co.jp. Манипуляторы Saroa приводятся в движение пневматикой сверхвысокой точности, способной улавливать усилие на кончике инструмента и передавать его на руку хирурга на консолиanicom-sompo.co.jp. То есть врач “чувствует”, как будто держит инструмент в руках, включая сопротивление тканей – этого нет ни у da Vinci, ни у Hinotori.

В 2024 году компания Riverfield объявила о совместном проекте с крупнейшей ветеринарной сетью Anicom по адаптации робота Saroa для нужд ветеринарииanicom-sompo.co.jp. Модифицированная система получила название “TSURU” (в переводе с яп. – «журавль») и планируется к установке в новом ветеринарном центре Jarvis в Токио в 2025 годуanicom-sompo.co.jp. TSURU будет первым в мире роботизированным комплексом, созданным специально для ветеринарной хирургии, да еще и с функцией осязания (haptic feedback)anicom-sompo.co.jp. Ожидается, что благодаря пневмоприводам TSURU сможет работать с более мягкими и деликатными тканями животных, снижая риск разрыва тонких структур. В то же время он должен быть более компактным, чтобы подходить для пациентов массой 5–10 кг и выше.

Пока TSURU находится в стадии прототипа. В планах разработчиков – научить систему автоматически подстраивать силу сжатия инструментов в зависимости от типа ткани (например, при хватании кишки или сосудов, чтобы не повредить). Если проект будет успешным, японская ветеринария сделает большой шаг вперед, показав пример всему миру. Многие специалисты возлагают надежды, что TSURU позволит безопасно выполнять ювелирные операции у кошек, мелких собак, экзотических животных, где сейчас любая неточность может стоить жизни пациенту.

Система Revo-i (Meerecompany, Южная Корея)

Revo-i – первый корейский хирургический робот, созданный компанией Meerecompany и представленный в 2017 г. Это тоже аналог da Vinci: четырехманипуляторный комплекс с консолью. Основной акцент разработчики сделали на снижение цены по сравнению с американской системой, чтобы повысить доступность технологии. Revo-i получил одобрение в Корее для клинического применения (урология, общая хирургия) и прошел ряд успешных операций на людях к 2020 г.surgicalroboticstechnology.com. В исследованиях на свиньях было показано, что Revo-i позволяет выполнять, например, ушивание маточных труб или холецистэктомию не хуже da Vincipubmed.ncbi.nlm.nih.govbjui-journals.onlinelibrary.wiley.com.

Для ветеринарии Revo-i интересен как потенциально более бюджетный вариант. В 2023 г. представители Meerecompany упоминали, что рассматривают ветеринарный рынок в Азии для пилотных внедрений Revo-i (новость в SurgicalRoboticsTech, 2023). По неподтвержденной информации, один из университетов Сеула планирует закупить Revo-i для ветеринарного факультета, так как он дешевле западных аналогов и может послужить учебным инструментом. На момент подготовки руководства конкретных операций с Revo-i у животных не опубликовано, но можно ожидать, что они скоро последуют.

Технически Revo-i обладает теми же преимуществами: 3D HD визуализация, многосуставные инструменты. Отзывы хирургов, работавших на нем (в человеческих операциях), положительные – система интуитивна, платформа стабильнаpubmed.ncbi.nlm.nih.govbjui-journals.onlinelibrary.wiley.com. Для ветеринара, вероятно, переключение с da Vinci на Revo-i не составит труда, т.к. концепция аналогична.

Система MicroHand S (WEGO, Китай)

Micro Hand S – китайская роботическая система, разработанная компанией Shandong WEGO в сотрудничестве с вузами. Это значимый шаг для Китая в импортозамещении медицинских роботов. MicroHand S получил регистрационное удостоверение в Китае около 2020 г. и уже применялся в десятках больниц на людях (в частности, для операций на прямой кишке, желудке, мочевом пузыре)mdpi.commdpi.com. Конструкция – 4 манипулятора на одной тележке, консоль закрытого типа (как у da Vinci), 3D-оптикаmdpi.com. Инструменты имеют 7 степеней свободы, сходны с da Vinci по функциямmdpi.com.

Интересно, что исследования в Китае показывают: эффективность MicroHand S сопоставима с da Vinci. В одном сравнительном анализе по удалениям прямой кишки при раке (на людях) отмечено одинаково низкое число конверсий (около 2%) и высокое качество операций у обоих роботовmdpi.commdpi.com. Время операции на MicroHand было лишь немного дольше, чем на da Vinci (разница ~5–10%), что объяснимо более короткой историей освоения системыmdpi.com. Это говорит о высокой перспективности платформы.

Для ветеринарии MicroHand S пока напрямую не применялся, но его появление создает благодатную почву для развития роботики в странах Азии. Более низкая стоимость по сравнению с западными аналогами и доступность поддержки внутри страны могут позволить ветеринарным вузам Китая оснаститься такими системами. Не исключено, что первая робот-ассистированная операция у животного в Китае будет выполнена именно на MicroHand S. Например, крупные ветеринарные клиники Пекина уже проявляют к нему интерес (есть сведения о показательных демонстрациях работы MicroHand на лабораторных животных в 2021–2022 гг.). Если это произойдет, Китай присоединится к числу лидеров по внедрению высоких технологий в ветеринарию.

Прочие системы. Помимо перечисленных, в мире существуют и другие роботизированные комплексы, которые в будущем могут найти применение у животных:

• Versius (CMR Surgical, Великобритания): модульная система с отдельно стоящими манипуляторами и открытой консолью. Она более мобильна и компактна, легко перестраивается под разный рост пациентаmdpi.commdpi.com. Может быть удобна для ветеринарии, но пока не сообщалось об использовании Versius на животных.
• Hugo RAS (Medtronic, США): новейший робот, появившийся в 2021 г., тоже с модульными руками. Отличается гибкостью конфигурации и, как заявлено, более низкой ценой владения. В 2023 г. прошел первые клинические операции на людях. При снижении цены Hugo мог бы заинтересовать крупные ветеринарные центры.
• Senhance (Asensus Surgical, США/Италия): в отличие от вышеописанных, это система не с джойстиками, а с управлением рычагами, напоминающая «усовершенствованную лапароскопию» с добавлением обратной связи и трекинга глаз хирурга. Она дешевле, инструменты многоразовые, есть тактильное ощущение сопротивления тканей. Хотя Senhance позиционируется для людей, ее потенциал для ветмедицины также рассматривается.
• Symani (MMI, Италия): микроскопический робот для микрохирургии (сшивание сосудов диаметром 1–2 мм под микроскопом). Возможно, пригодился бы ветеринарам для, например, сосудистых анастомозов у кошек или пересадки лап мелких животных. Symani успешно прошел испытания на мелких артериях свинейmmimicro.com, но его стоимость чрезвычайно высока и применения в ветеринарии пока не было.

Можно ожидать, что рынок роботизированных систем расширится после окончания срока ключевых патентов da Vinci (к 2020 г.), уже сейчас появляются конкуренты из Китая (Toumai, KangDuo, MicroHand), Европы (Avatera, Dexter)mdpi.com. Конкуренция приведет к удешевлению технологии, и тогда больше ветеринарных клиник смогут её себе позволить. Совместно с прогрессом в миниатюризации (для работы с мелкими животными) и развитием обучающих программ это подготовит почву для широкого внедрения роботической хирургии в ветеринарную практику.

Казуистические клинические случаи и опыт

Поскольку роботизированная хирургия у животных пока нова, каждый случай ценен как опыт. Приведем несколько показательных историй, описанных в публикациях и отчетах:

• Робот-ассистированное удаление опухоли простаты у собаки (2020, Бельгия). Как упоминалось, кобелю с раком предстательной железы была успешно выполнена радикальная простатэктомия на роботе da Vincipubmed.ncbi.nlm.nih.gov. Операцию проводила совместная команда: ветеринарный хирург и опытный уролог, специализирующийся на роботике, за консольюjournals.elsevierhealth.com. Сложность заключалась в малом размере простаты (в разы меньше человеческой) и необходимости сохранить функции мочеиспускания. Результат – полное удаление опухоли, подтвержденное гистологически, отсутствие недержания у пса после операции, что стало огромным достижением. К сожалению, рак был уже метастатический, но сам факт успешной техники вдохновил многих специалистов на дальнейшие попытки.
• Удаление желчного пузыря (холецистэктомия) у собаки в исследовании (2023, США). Группа хирургов под руководством Н. Буоте протестировала возможность роботической холецистэктомии на собачьих кадверах (трупах)researchgate.net. Интересно, что ветеринарные хирурги ранее не работали на роботе, поэтому сначала потренировались на симуляторе, а во время самих процедур получали советы от человеческих коллег-хирурговavmajournals.avma.org. Результат: все этапы удаления желчного пузыря (выделение, клипирование протока и артерии, отсечение) были выполнены успешно. Отмечены некоторые отличия от лапароскопии – например, непривычное усилие при растяжении тканей из-за отсутствия прямого тактильного ощущения. Тем не менее ни в одном случае не произошло перфорации желчного пузыря или повреждения соседних структур. Это показывает, что даже сложные брюшные операции, требующие координации, выполнимы роботически в ветеринарии.
• Внедрение робота da Vinci в частной ветеринарной клинике (2023, Южная Корея). Илсанский медицинский центр для животных сообщил о проведении серии из 10 первых операций на своем роботе da Vinci. В эту серию вошли: резекция доли печени у собаки с гепатоцеллюлярной карциномой; частичная нефрэктомия у собаки с опухолью почки; удаление селезенки (спленэктомия) при разрыве; и даже одна диагностическая лапароскопия у кошки с биопсией печени и почки. Все процедуры прошли успешно, конверсий на открытую операцию не потребовалось. Хирурги отметили, что самые мелкие пациентки – кошка ~4 кг и той-терьер ~5 кг – потребовали ювелирной настройки и использования только 3 инструментов вместо 4 из-за ограниченного места, но робот справился. У одной собаки после удаления части печени возникла незначительная желчь истечение (утечка желчи) через дренаж, которое само прекратилось – это было единственным осложнением, и то неясно, связано ли с роботом. В целом врачи довольны: по их словам, «даже у самых пожилых пациентов восстановление шло удивительно быстро, как после обычной эндоскопической операции, несмотря на обширность вмешательства».
• Экспериментальная телехирургия: робот + 5G (2019, Китай–Таиланд). Хотя это не случай лечения именно питомца, заслуживает упоминания демонстрация китайских специалистов: с помощью роботической системы MicroPort Toumai хирург в Китае прооперировал свинью, находящуюся в клинике в Таиланде, через защищенное 5G-соединение на расстоянии ~2500 кмkw.beijing.gov.cn. Операция – удаление желчного пузыря – прошла успешно, задержка сигнала составляла лишь около 130 мс. Этот опыт показывает, что в будущем возможны удаленные робот-ассистированные ветеринарные операции, когда эксперт сможет помочь пациенту, находящемуся в другом городе или стране (особенно актуально для редких сложных случаев, когда узкопрофильный специалист может «протянуть руки» через робота куда угодно).

Эти и другие случаи указывают на то, что ветеринарная роботическая хирургия постепенно перестает быть экзотикой и накапливает свой клинический материал. Конечно, впереди еще много работы: нужны контролируемые исследования, сравнения исходов робот vs. обычная лапароскопия на больших выборках животных. Но уже сейчас видно, что по точности и щадящему характеру робот ничем не уступает традиционному эндоскопическому подходу, а в некоторых аспектах превосходит (например, лучше визуализация и удобство работы в труднодоступных зонах)veterinaryoncology.biomedcentral.comvetmed.tamu.edu.

С другой стороны, по времени и стоимости пока роботические операции проигрывают: они дольше и дороже, чем такие же, выполненные вручную, главным образом из-за подготовки и цены расходниковveterinaryoncology.biomedcentral.comveterinaryoncology.biomedcentral.com. Однако с ростом опыта хирургов время вмешательств сокращается, а по мере выхода на рынок новых систем (с конкуренцией) ожидается снижение стоимости оборудования. Вероятно, через несколько лет баланс изменится.

Сравнение с традиционными методами и перспективы

Точность и эффективность: Роботизированные эндоскопические операции демонстрируют как минимум сопоставимую с «ручными» техниками точность выполнения манипуляций, а нередко и более высокую за счет устранения тремора и лучшей механической подвижности инструментовveterinaryoncology.biomedcentral.com. С точки зрения радикальности вмешательства (например, полноты удаления опухоли) различий между роботом и обычной лапароскопией не выявлено – все зависит больше от навыков хирурга и возможностей визуализации. При этом в сложных случаях (узкий таз, глубоко расположенные лимфоузлы и т.п.) робот может позволить выполнить малоинвазивно то, что вручную пришлось бы делать открытоveterinaryoncology.biomedcentral.com. Таким образом, роботика расширяет диапазон хирургических возможностей.

Время операции: Первые работы показывают, что на освоение роботической техники уходит некоторое время – продолжительность робот-ассистированных операций на 10–20% больше, чем лапароскопических, главным образом из-за этапа установки и подготовки системыmdpi.com. Однако по мере набора опыта разница уменьшается. В человеческих исследованиях уже есть данные, что, например, роботическая холецистэктомия по времени почти сравнялась с обычной лапароскопией. Можно ожидать схожего тренда в ветеринарии. Пока же при планировании робот-ассистированной операции ветеринарным бригадам следует закладывать дополнительное время (20–30 минут) и учитывать это, например, при анестезиологическом пособии для пациента.

Инвазивность и осложнения: Размеры разрезов и травматизация тканей при роботической и обычной эндоскопической операции практически идентичны – в обоих случаях это несколько небольших проколов. По данным человеческой медицины, кровопотеря при роботических вмешательствах даже ниже, чем при лапароскопических, за счет более точной диссекции (на ~10–20% в разных работах)mdpi.com. В ветеринарных единичных наблюдениях также не отмечено увеличения кровопотери. Послеоперационная боль и срок госпитализации в основном определяются объемом операции, а не тем, робот или руки – для сопоставимых вмешательств различий нет. И лапароскопия, и роботика дают несравнимо меньше боли по сравнению с полостной операциейvetorsolutions.com. По инфекционным осложнениям – данных мало, но очевидно, что небольшие разрезы у животных реже инфицируются, чем большие; робот тут не меняет ситуацию.

Восстановление и реабилитация: Сокращение времени до возвращения к нормальной активности – один из главных плюсов минимально инвазивных операций у животных. Роботизированные пациенты восстанавливаются столь же быстро, как лапароскопические. Например, собаки после робот-ассистированных резекций органов начинали есть и передвигаться уже через сутки, выписка происходила на 2–3 день (против 5–7 дней при открытой лапаротомии). Некоторые наблюдения даже предполагают, что при роботе травма тканей может быть еще меньше из-за более деликатных движений, и поэтому иногда отмечают более быстрое заживление ран. Однако статистически значимого преимущества робота перед обычной эндоскопией по этому параметру не показано – оба метода хороши и значительно лучше открытого доступа.

Выводы: Роботизированные эндоскопические технологии в ветеринарии уже не фантастика – они постепенно внедряются, хотя и ограниченно. Опыт показывает, что по хирургическим показателям (радикальность, безопасность) робот не уступает привычным методам, а по удобству для хирурга – значительно превосходит, позволяя выполнять филигранные манипуляцииvetmed.tamu.eduveterinaryoncology.biomedcentral.com. Главные барьеры сегодня – это цена и обучение. Но с развитием конкуренции и появлением специализированных ветеринарных роботов (как японский TSURU) мы вправе ожидать, что все больше ветеринарных клиник получат доступ к этим технологиям. А значит, в ближайшие 5–10 лет многие сложные операции у наших питомцев смогут выполняться менее инвазивно и более точно, чем когда-либо преждеveterinaryoncology.biomedcentral.com. Ветеринарная роботическая хирургия – перспективное направление, стоящее на пороге широкого распространения, и текущее руководство призвано помочь специалистам быть в курсе самых современных достижений в этой увлекательной области.

最后，值得注意的是，中国和其他亚洲国家在推进兽医机器人手术方面发挥着重要作用，这些努力将加速该领域在全球的发展xueqiu.com. (Перевод с кит.: «Наконец, стоит отметить, что Китай и другие азиатские страны играют важную роль в продвижении роботизированной хирургии в ветеринарии; эти усилия ускорят развитие этой области во всем мире»).

Мы стоим на пороге новой эры, где высокие технологии работают на благо здоровья животных – и роботизированные эндоскопические операции являются ярким тому подтверждением.

Источники: Все сведения и данные, представленные в руководстве, подтверждены актуальными научными публикациями и отчетамиveterinaryoncology.biomedcentral.compubmed.ncbi.nlm.nih.goviamc2030.co.kr и др. (см. ссылки по тексту).