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Erschienen in: Surgical Endoscopy 1/2010

01.01.2010 | New Technology

Initial trial of a stereoscopic, insertable, remotely controlled camera for minimal access surgery

verfasst von: Dennis L. Fowler, Tie Hu, Tejas Nadkarni, Peter K. Allen, Nancy J. Hogle

Erschienen in: Surgical Endoscopy | Ausgabe 1/2010

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Abstract

Background

Although video-laparoscopy has enabled successful minimal access surgery, the nature of the technology causes many troublesome limitations: (1) the fulcrum effect of the insertion site through the abdominal wall limits the angle of view, (2) the camera operator must use counterintuitive movements, (3) the laparoscope occupies an incision which otherwise could be used for an instrument, and (4) the laparoscope provides a two-dimensional image.

Methods

A stereoscopic, insertable, remotely controlled camera was developed to overcome the limitations imposed by traditional video-laparoscopy. Additional functionality included digital zoom, picture-in-picture (PIP), and tracking capability for autonomous function of the camera. Four surgical tasks were performed twice in a porcine model, once using the insertable camera and once using a standard video-laparoscope setup for visualization. Running the bowel, simulated laparoscopic appendectomy, laparoscopic nephrectomy, and laparoscopic suturing and tying were measured for time, blood loss, and complications. Digital zoom, PIP, and the ability of the computer to move the camera to track a marked instrument were subjectively evaluated.

Results

The tasks were aborted in one animal because a new three-dimensional (3D) display could not be synchronized with the camera and in another animal because a motor in the camera failed. The tasks were all completed twice in two animals. The mean time was less for all procedures using the insertable camera. There was no significant blood loss and there were no complications. Digital zoom and PIP displaying both a close-up and a panoramic view were subjectively felt to improve visualization by all observers. The computer could reliably move the camera to track a marked instrument to keep it in the center of the field of view.

Conclusions

This preliminary proof-of-concept study suggests that a stereoscopic, insertable, remotely controlled camera may provide better visualization during minimal access surgery by overcoming many of the limitations of video-laparoscopy.
Literatur
1.
Zurück zum Zitat Miller A, Allen P, Fowler D (2004) In vivo stereoscopic imaging system with 5 degrees-of-freedom for minimal access surgery. In Proceedings of MMVR 12. IOS Press, pp. 234–240 Miller A, Allen P, Fowler D (2004) In vivo stereoscopic imaging system with 5 degrees-of-freedom for minimal access surgery. In Proceedings of MMVR 12. IOS Press, pp. 234–240
2.
Zurück zum Zitat Strong VEM, Hogle NJ, Fowler DL (2005) Efficacy of novel robotic camera vs. a standard laparoscopic camera. Surg Innov 12:315–318CrossRefPubMed Strong VEM, Hogle NJ, Fowler DL (2005) Efficacy of novel robotic camera vs. a standard laparoscopic camera. Surg Innov 12:315–318CrossRefPubMed
3.
Zurück zum Zitat Hu T, Allen PK, Fowler DL (2007) In vivo pan/tilt endoscope with integrated light source. In Proceedings of the IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS) Hu T, Allen PK, Fowler DL (2007) In vivo pan/tilt endoscope with integrated light source. In Proceedings of the IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS)
4.
Zurück zum Zitat Hu T, Allen PK, Goldman R, Hogle NJ, Fowler DL (2008) In vivo pan/tilt endoscope with integrated light source, zoom and auto-focusing. Stud Health Technol Inform 132:174–179 ID: 18391281PubMed Hu T, Allen PK, Goldman R, Hogle NJ, Fowler DL (2008) In vivo pan/tilt endoscope with integrated light source, zoom and auto-focusing. Stud Health Technol Inform 132:174–179 ID: 18391281PubMed
5.
Zurück zum Zitat Hogle NJ, Hu T, Allen PK, Fowler DL (2008) Comparison of monoscopic insertable, remotely controlled imaging device with a standard laparoscope in a porcine model. Surg Innov, Oct 22. [Epub ahead of print] PMID: 18945706 Hogle NJ, Hu T, Allen PK, Fowler DL (2008) Comparison of monoscopic insertable, remotely controlled imaging device with a standard laparoscope in a porcine model. Surg Innov, Oct 22. [Epub ahead of print] PMID: 18945706
6.
Zurück zum Zitat Hu T, Allen PK, Hogle NJ, Fowler DL (2008) Insertable surgical imaging device with pan, tilt, zoom, and lighting. Int J Robot Res (In Press, accepted for publication, Nov. 2008) Hu T, Allen PK, Hogle NJ, Fowler DL (2008) Insertable surgical imaging device with pan, tilt, zoom, and lighting. Int J Robot Res (In Press, accepted for publication, Nov. 2008)
7.
Zurück zum Zitat Hawks JA, Rentschler ME, Redden L, Infanger R, Dumpert J, Farritor S et al (2008) Towards an in vivo wireless mobile robot for surgical assistance. Stud Health Technol Inform 132:153–158PubMed Hawks JA, Rentschler ME, Redden L, Infanger R, Dumpert J, Farritor S et al (2008) Towards an in vivo wireless mobile robot for surgical assistance. Stud Health Technol Inform 132:153–158PubMed
8.
Zurück zum Zitat Rentschler ME, Oleynikov D (2007) Recent in vivo surgical robot and mechanism developments. Surg Endosc 21(9):1477–1481CrossRefPubMed Rentschler ME, Oleynikov D (2007) Recent in vivo surgical robot and mechanism developments. Surg Endosc 21(9):1477–1481CrossRefPubMed
9.
Zurück zum Zitat Rentschler ME, Platt SR, Dumpert J, Farritor SM, Oleynikov D (2006) In vivo laparoscopic robotics. Int J Surg 4(3):167–171CrossRefPubMed Rentschler ME, Platt SR, Dumpert J, Farritor SM, Oleynikov D (2006) In vivo laparoscopic robotics. Int J Surg 4(3):167–171CrossRefPubMed
10.
Zurück zum Zitat Rentschler ME, Dumpert J, Platt SR, Ahmed SI, Farritor SM, Oleynikov D (2006) Mobile in vivo camera robots provide sole visual feedback for abdominal exploration and cholecystectomy. Surg Endosc 20(1):135–138CrossRefPubMed Rentschler ME, Dumpert J, Platt SR, Ahmed SI, Farritor SM, Oleynikov D (2006) Mobile in vivo camera robots provide sole visual feedback for abdominal exploration and cholecystectomy. Surg Endosc 20(1):135–138CrossRefPubMed
11.
Zurück zum Zitat Oleynikov D, Rentschler ME, Dumpert J, Platt SR, Farritor SM (2005) In vivo robotic laparoscopy. Surg Innov 12(2):177–181CrossRefPubMed Oleynikov D, Rentschler ME, Dumpert J, Platt SR, Farritor SM (2005) In vivo robotic laparoscopy. Surg Innov 12(2):177–181CrossRefPubMed
12.
Zurück zum Zitat Blavier A, Gaudissart Q, Cadiere GB, Nyssen AS (2006) Impact of 2D and 3D vision on performance of novice subjects using da Vinci robotic system. Acta Chir Belg 106(6):662–664PubMed Blavier A, Gaudissart Q, Cadiere GB, Nyssen AS (2006) Impact of 2D and 3D vision on performance of novice subjects using da Vinci robotic system. Acta Chir Belg 106(6):662–664PubMed
13.
Zurück zum Zitat Badani KK, Bhandari A, Tewari A, Menon M (2005) Comparison of two-dimensional and three-dimensional suturing: is there a difference in a robotic surgery setting? J Endourol 19(10):1212–1215CrossRefPubMed Badani KK, Bhandari A, Tewari A, Menon M (2005) Comparison of two-dimensional and three-dimensional suturing: is there a difference in a robotic surgery setting? J Endourol 19(10):1212–1215CrossRefPubMed
14.
Zurück zum Zitat Joseph JV, Oleynikov D, Rentschler M, Dumpert J, Patel HR (2008) Microrobot assisted laparoscopic urological surgery in a canine model. J Urol 180(5):2202–2205CrossRefPubMed Joseph JV, Oleynikov D, Rentschler M, Dumpert J, Patel HR (2008) Microrobot assisted laparoscopic urological surgery in a canine model. J Urol 180(5):2202–2205CrossRefPubMed
15.
Zurück zum Zitat Rentschler ME, Dumpert J, Platt SR, Farritor SM, Oleynikov D (2007) Natural orifice surgery with an endoluminal mobile robot. Surg Endosc 21(7):1212–1215CrossRefPubMed Rentschler ME, Dumpert J, Platt SR, Farritor SM, Oleynikov D (2007) Natural orifice surgery with an endoluminal mobile robot. Surg Endosc 21(7):1212–1215CrossRefPubMed
16.
Zurück zum Zitat Lehman AC, Dumpert J, Wood NA, Redden L, Visty AQ, Farritor S et al (2009) Natural orifice cholecystectomy using a miniature robot. Surg Endosc 23(2):260–266CrossRefPubMed Lehman AC, Dumpert J, Wood NA, Redden L, Visty AQ, Farritor S et al (2009) Natural orifice cholecystectomy using a miniature robot. Surg Endosc 23(2):260–266CrossRefPubMed
17.
Zurück zum Zitat Lehman AC, Rentschler ME, Farritor SM, Oleynikov D (2006) Endoluminal minirobots for transgastric peritoneoscopy. Minim Invasive Ther Allied Technol 15(6):384–388CrossRefPubMed Lehman AC, Rentschler ME, Farritor SM, Oleynikov D (2006) Endoluminal minirobots for transgastric peritoneoscopy. Minim Invasive Ther Allied Technol 15(6):384–388CrossRefPubMed
18.
Zurück zum Zitat Lehman AC, Dumpert J, Wood NA, Visty AQ, Farritor SM, Oleynikov D (2008) In vivo robotics for natural orifice transgastric peritoneoscopy. Stud Health Technol Inform 132:236–241PubMed Lehman AC, Dumpert J, Wood NA, Visty AQ, Farritor SM, Oleynikov D (2008) In vivo robotics for natural orifice transgastric peritoneoscopy. Stud Health Technol Inform 132:236–241PubMed
Metadaten
Titel
Initial trial of a stereoscopic, insertable, remotely controlled camera for minimal access surgery
verfasst von
Dennis L. Fowler
Tie Hu
Tejas Nadkarni
Peter K. Allen
Nancy J. Hogle
Publikationsdatum
01.01.2010
Verlag
Springer-Verlag
Erschienen in
Surgical Endoscopy / Ausgabe 1/2010
Print ISSN: 0930-2794
Elektronische ISSN: 1432-2218
DOI
https://doi.org/10.1007/s00464-009-0541-0

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