Dua setengah tahun yang lalu, karyawan di THINK Surgical, sebuah perusahaan pengembangan bedah robot di Fremont, California, sedang membersihkan unit penyimpanan di dekat kantor pusat mereka ketika mereka menemukan sebuah benda yang tampak seperti lengan robot tua.
Setelah melihat lebih dekat, Micah Forstein, seorang asisten manajer di perusahaan, menyadari bahwa lengan itu adalah sisa - prototipe dari sebuah penemuan yang telah mengubah operasi penggantian sendi selamanya.
Disebut Robodoc, sistem robot inovatif memungkinkan ahli bedah untuk melakukan operasi pinggul dan lutut yang rumit dengan presisi lebih besar menggunakan CT scan yang dikonversi menjadi gambar virtual tiga dimensi untuk perencanaan pra operasi dan pengeboran yang dipandu komputer. Alat ini telah digunakan di lebih dari 28.000 prosedur di seluruh dunia.
Sekarang, prototipe 1989 yang sepenuhnya pulih akan selamanya diabadikan dalam koleksi Museum Nasional Sejarah Amerika Smithsonian.
"Penting bagi kita untuk mengingat tonggak sejarah dalam teknologi medis, " kata Forstein.
Prototipe ROBODOC di Museum Nasional Sejarah Amerika. (NMAH / SI) Robot itu adalah gagasan dari mendiang dokter hewan Howard "Hap" A. Paul dan insinyur yang menjadi ahli bedah ortopedi William Bargar, yang keduanya bekerja di University of California, Davis, pada 1980-an ketika Bargar mengenali apa yang ia sebut dilema di artroplasti panggul total, atau operasi penggantian panggul.
Di era itu, implan melekat pada tubuh pasien dengan semen akrilik, bahan tidak kekal yang akhirnya akan rusak, mengirim pasien kembali ke bawah pisau.
Para peneliti telah berusaha untuk menghilangkan kebutuhan untuk semen yang rusak dengan menggunakan implan berpori di mana tulang sebenarnya bisa tumbuh. Perkembangan ini mengatasi masalah semen yang memburuk, tetapi implannya masih belum sempurna karena hanya diproduksi dalam beberapa ukuran yang berbeda; mereka tidak cocok dengan tubuh setiap pasien.
"Anda akan mencoba untuk memasukkannya ke dalam dan beberapa terlalu pas, " kata Bargar, "atau Anda akan mematahkan tulang memasukkannya ke dalam, atau beberapa akan muat terlalu longgar dan itu akan bergoyang, sehingga sulit untuk mendapatkan ukuran yang tepat untuk setiap pasien. Jadi saya punya ide untuk membuat barang-barang ini. "
Menggunakan data CT scan pasien bersama dengan desain yang dibantu komputer / teknologi yang dibantu komputer (CAD / CAM), Bargar dapat merancang implan agar sesuai dengan tubuh individu tertentu. Dia kemudian bisa mentransfer desain ke mesin CAD / CAM yang akan memotong implan dari logam.
Sementara itu, di bagian lain dari kampus UC Davis, Paul sedang mempelajari operasi penggantian sendi pada anjing sebagai penduduk di School of Veterinary Medicine. Dia tidak sanggup menurunkan anjing untuk masalah bersama jika ada alternatif, seperti penggantian pinggul. Kedua peneliti bergabung, mengejar penelitian implan khusus pada anjing.
Tetapi bahkan dengan implan khusus, operasi penggantian sendi cacat. Sementara sebuah mesin membuat implan khusus, dokter bedah masih menggali lubang di tulang pasien dengan tangan, seringkali dengan kasar, menghadirkan hambatan untuk pemasangan implan dan membuka jalan untuk konsekuensi yang berbahaya, seperti pecahnya tulang.
Para peneliti menggunakan ROBODOC dalam 23 operasi anjing sebelum mencoba menggunakannya pada manusia. (NMAH / SI) Dalam penerbangan pulang dari Nice, Prancis, tempat mereka mempresentasikan penelitian mereka tentang implan khusus, Bargar dan Paul datang dengan ide mereka berikutnya: menggunakan robot untuk memotong bentuk terbalik implan pada pasien agar pas.
Tetapi bidang penelitian robotika dan komputer telah berkembang secara independen satu sama lain, dan mengajarkan robot untuk bertindak seperti mesin CAD / CAM adalah konsep baru. Setelah panggilan ke banyak produsen robot membuat para peneliti menemui jalan buntu, ayah Bargar, seorang mantan karyawan IBM, menghubungkannya dengan sebuah kelompok di Thomas J. Watson Research Lab IBM. Di sana, para peneliti telah mengembangkan bahasa mesin otomatis tetapi belum menerapkannya di dunia nyata.
Itu adalah pertandingan yang sempurna dan pada tahun 1986, para peneliti mulai berkolaborasi pada sistem bedah robotik pertama dan satu-satunya yang aktif. Serupa dengan mesin CAD / CAM yang digunakan untuk memproduksi implan, robot mengikuti arahan ahli bedah, yang diterimanya dari komputer, menggunakan bahasa yang dikembangkan oleh IBM ini.
"Anda harus punya ide dan Anda harus naif dan itu juga membantu untuk menjadi beruntung, " kata Bargar.
Mereka membaptis robot mereka, Robodoc, dengan anggukan pada film 1987 RoboCop yang populer. Sekitar tahun 1990, dengan dukungan IBM, Paul dan Bargar ikut mendirikan perusahaan Sistem Bedah Terpadu dan meyakinkan FDA untuk mengizinkan mereka melakukan studi kelayakan pada manusia pada bulan November 1992. Antara Sistem Bedah Terpadu dan IBM, ada sepuluh paten (nomor 5769092, 5776136, 5806518, 5824085, 6033415, 6322567, 6430434, 5951475, 6415171 dan 6747646) yang mewakili komponen berbeda dari keseluruhan penemuan.
Mereka telah menggunakan robot dalam operasi pada 23 anjing, dan meskipun mereka mengalami kesulitan menyiapkan mesin untuk operasi manusia pertama, mereka berhasil dan membuktikan keamanan mesin.
FDA kemudian mengizinkan mereka untuk menyelesaikan sembilan operasi manusia dalam sebuah studi multicenter (Paul berpartisipasi dalam enam operasi tes, tetapi tragisnya dia meninggal karena leukemia sehari sebelum operasi tes akhir dalam penelitian).
Mereka dapat membuktikan melalui penelitian ini bahwa robot membantu dalam operasi penggantian sendi yang lebih tepat, tetapi prosedur ini membutuhkan waktu lebih lama daripada operasi tradisional, yang menghasilkan kehilangan darah yang lebih besar. Mereka dapat mengubah proses dengan saran dari dokter di Jerman yang telah mulai menggunakan perangkat sekitar waktu yang sama ketika tim Bargar memulai studi multicenter FDA (Uni Eropa memiliki serangkaian standar yang berbeda yang memungkinkan perangkat ini untuk digunakan di Eropa sebelum digunakan di AS).
Tetapi untuk memasukkan perubahan, FDA mengharuskan tim untuk menyelesaikan serangkaian uji coba, dan pada tahun 2006, perusahaan kehabisan dana. Mereka menutup toko sampai 2007 ketika sebuah perusahaan Korea bernama Curexo, perusahaan induk THINK Surgical, masuk dan menyediakan dana untuk menyelesaikan studi.
FDA akhirnya membersihkan Robodoc tahun berikutnya, dan hari ini, sistem tersebut masih merupakan satu-satunya sistem bedah robotik aktif (artinya robot melakukan prosedur itu sendiri mengikuti perintah dokter bedah) yang digunakan di AS untuk bedah ortopedi.
ROBODOC adalah robot aktif pertama yang digunakan dalam operasi. (NMAH / SI) Judy Chelnick, seorang kurator asosiasi di divisi kedokteran dan sains di museum, telah mengikuti evolusi teknologi bedah robot selama bertahun-tahun ketika Forstein melakukan kontak dengan Smithsonian Institution setelah mengungkap prototipe. Chelnick tahu dia ingin mengumpulkan alat medis robot, tetapi belum memutuskan yang mana.
Setelah melihat robot secara langsung di Fremont dan meneliti sejarah Robodoc, dia memutuskan ini adalah yang paling penting untuk dikoleksi pertama — karena itu yang pertama.
“Itu sejarah. Saya melihatnya sebagai evolusi operasi. Ini hanyalah cara lain untuk melakukan operasi, ”kata Chelnick.
Pada November 2016, Museum Nasional Sejarah Amerika secara resmi melantik Robodoc ke dalam koleksi ilmu pengetahuan dan kedokteran permanennya. Bargar yang berusia 72 tahun, yang hadir pada upacara penahbisan, menyebut sumbangan kepada Smithsonian sebagai "capper" untuk kariernya. “Ini suatu kehormatan yang luar biasa. Itu mungkin pencapaian terbesar dalam hidup saya, ”katanya.
