Automated robotic systems in surgical practice

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The use of robotic systems has long gone beyond experimental medicine. More than 200 thousand operations per year are carried out with the use of just the most popular robotic complex Da Vinci. Further development of robotics will contribute to improvement of quality and accuracy of surgical interventions. Even now, it enables reduction of postoperative complications to almost zero. This review presents the analysis of the results of introducing robots into surgery. An overview of the data presented in PubMed, Cochrane Library, Science Direct and eLIBRARY was performed.

About the authors

Aleksandr А. Andreev

Voronezh State Medical University named after N.N. Burdenko

Email: sugery@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8215-7519

PhD, Professor of the Department of General and Outpatient Surgery

Russian Federation, Voronezh

Aleksandr A. Glukhov

Voronezh State Medical University named after N.N. Burdenko

Email: aglukhov@vrngmu.com
ORCID iD: 0000-0001-9675-7611

PhD, Professor, head of the Department of General and Outpatient Surgery

Russian Federation, Voronezh

Anton P. Ostroushko

Voronezh State Medical University named after N.N. Burdenko

Email: anton@vrngmu.com
ORCID iD: 0000-0003-3656-5954

PhD, Associate professor of the Department of Department of General and Outpatient Surgery

Russian Federation, Voronezh

Anastasiya Y. Laptieva

Voronezh State Medical University named after N.N. Burdenko

Email: laptievaa@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3307-1425

assistant of the Department of General and Outpatient Surgery

Russian Federation, Voronezh

Dmitrii A. Bokov

Voronezh State Medical University named after N.N. Burdenko

Email: dmitrybokov01@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5734-3093

6th year student of the medical faculty

Russian Federation, Voronezh

Nikolai O. Mikhailov

Voronezh State Medical University named after N.N. Burdenko

Email: n.o.mikhailov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-1710-205X

assistant, Department of General and Outpatient Surgery

Russian Federation, Voronezh

Pavel A. Konovalov

Voronezh State Medical University named after N.N. Burdenko

Author for correspondence.
Email: dr.kon68@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-6178-1205

graduate student of the Department of General and Outpatient Surgery

Russian Federation, Voronezh

References

  1. Lychagin AV, Gritsyuk AA, Rukin YaA, Elizarov MP. The history of the development of robotics in surgery and Orthopedics (Literature Review). The Department of Traumatology and Orthopedics. 2020;39(1):13-19. (In Russ.). [Лычагин А.В., Грицюк А.А., Рукин Я.А., Елизаров М.П. История развития робототехники в хирургии и ортопедии (Обзор литературы). Кафедра травматологии и ортопедии. 2020;39(1):13-19]. https://doi.org/10.17238/issn2226-2016.2020.1.13-19
  2. Пушкарь Д.Ю., Говоров А.В., Колонтарев К.Б. Робот-ассистированная хирургия. Вестник Российской академии наук. 2019;89(5):466-469. (In Russ.). [Pushkar DYu, Govorov AV, Kolontarev KB. Robot-assisted surgery. Herald of the Russian Academy of Sciences. 2019;89(5):466-469]. https://doi.org/10.31857/s0869-5873895466-469
  3. Lee S, Metelitsa N. Review on innovations in robotic surgery in the 21st century. ISJ Theoretical & Applied Science. 2018;4(60):58-61. https://doi.org/10.15863/tas.2018.04.60.13
  4. Sugano N. Computer-assisted orthopaedic surgery and robotic surgery in total hip arthroplasty. Clinics in Orthopedic Surgery. 2013;5(1):1. https://doi.org/10.4055/cios.2013.5.1.1
  5. Stefano GB. Robotic surgery: Fast forward to telemedicine. Medical Science Monitor. 2017;23:1856-1856. https://doi.org/10.12659/msm.904666
  6. Theodore N, Arnold PM, Mehta AI. Introduction: The rise of the robots in spinal surgery. Neurosurgical Focus. 2018;45(videosuppl1). https://doi.org/10.3171/2018.7.focusvid.intro
  7. Kalan S, Chauhan S, Coelho RF, et al. History of robotic surgery. Journal of Robotic Surgery. 2010;4(3):141-147. https://doi.org/10.1007/s11701-010-0202-2
  8. Pugin F, Bucher P, Morel P. History of robotic surgery: From Aesop® and Zeus® to Da Vinci®. Journal of Visceral Surgery. 2011;148(5). https://doi.org/10.1016/j.jviscsurg.2011.04.007
  9. Mareev OV, Mareev GO, Fedorov RV. Basic principles of surgical robotic systems (part 1). The world of science, culture and education. 2014;5(48):218-222. (In Russ.). [Мареев О.В., Мареев Г.О., Федоров Р.В. Проблемы создания систем хирургической робототехники (часть 1). Мир науки, культуры, образования. 2014;5(48):218-222]. EDN: TBFNID
  10. Wilson M, Badani K. Competing robotic systems. Urologic Clinics of North America. 2021;48(1):147-150. https://doi.org/10.1016/j.ucl.2020.09.007
  11. Dunn D. Robotic-assisted surgery: A brief history to understand today’s practices. AORN Journal. 2022;115(3):217-221. https://doi.org/10.1002/aorn.13629
  12. Kim M, Zhang Y, Jin S. Soft tissue surgical robot for minimally invasive surgery: a review. Biomed Eng Lett. 2023;13(4):561-569. https://doi.org/10.1007/s13534-023-00326-3
  13. Sheptunov SA, Vasiliev AO, Kolontarev KB, et al. Robotic surgery – digital technology that saves lives. City HealthCare Journal. 2020;1(1):60-71. (In Russ.). [Шептунов С.А., Васильев А.О., Колонтарев К.Б., и др. Роботохирургия – цифровая технология, спасающая жизни. Здоровье мегаполиса. 2020;1(1):60-71]. https://doi.org/10.47619/2713-2617.zm.2020.v1i1;60-71
  14. Shevchenko YuL. From Leonardo da Vinci to the "da Vinci" robot. Bulletin of Pirogov National Medical & Surgical Center. 2012;7(1):15-20. (In Russ.). [Шевченко Ю.Л. От Леонардо да Винчи к роботу «да Винчи». Вестник Национального медико-хирургического центра им. Н.И. Пирогова. 2012;7(1):15-20]. EDN: SIAEZT
  15. Boshan P, Bredikhin SV, Bredikhina EYu. Robot surgeon "Da Vinci". Issues of Reconstructive and Plastic Surgery. 2007;2(21):31-34. (In Russ.). [Бошан П., Бредихин С.В., Бредихина Е.Ю. Робот-хирург "da Vinci". Вопросы реконструктивной и пластической хирургии. 2007;2(21):31-34]. EDN: JVZMXJ
  16. Rivero-Moreno Y, Echevarria S, Vidal-Valderrama C, et al. Robotic Surgery: A Comprehensive Review of the Literature and Current Trends. Cureus. 2023;15(7):e42370. https://doi.org/10.7759/cureus.42370
  17. Харченко С.В., Стаховский А.Э., Антонян И.М. Робототехническая система da Vinci в лапароскопической урологии: возможности, принципы построения и использования. Украинский журнал малоинвазивной и эндоскопической хирургии. 2008;12(2):35-39. (In Russ.). [Kharchenko SV, Stakhovskii AE, Antonyan IM. Features, possibilities and application perspectives of robot-technical system da Vinci in laparoscopic urology. Ukrainskii zhurnal maloinvazivnoi i endoskopicheskoi khirurgii. 2008;12(2):35-39. (In Russ.).] EDN: QYZUNV
  18. Cowan B, Gomes C, Morris P, et al. Robotic technology in surgery; a classification system of soft tissue surgical robotic devices. Surg Endosc. 2024;38:3645-3653. https://doi.org/10.1007/s00464-024-10861-4
  19. Zyryanov AV, Zhuravlev OV, Istokskii KN, Burtsev SA. Robot-assisted operations in urology using "da Vinci®" system. Ural'skii meditsinskii zhurnal. 2008;14(54):10-12. (In Russ.). [Зырянов А.В., Журавлев О.В., Истокский К.Н., Бурцев С.А. Робот-ассистированные операции в урологии с использованием системы "da Vinci®". Уральский медицинский журнал. 2008;14(54):10-12]. EDN: KVTHIJ
  20. Pavlov VN, Plechev VV, Safiullin RI, et al. Preliminary experience of the aorto-femoral shunting using the Da Vinci Surgical System. Creative surgery and oncology. 2018;8(1):7-13 (In Russ.). [Павлов В.Н., Плечев В.В., Сафиуллин Р.И., и др. Первичные результаты аорто-бедренного шунтирования с применением робот-ассистированной хирургической системы da Vinci. Креативная хирургия и онкология. 2018;8(1):7-13]. https://doi.org/10.24060/2076-3093-2018-8-1-7-13
  21. Kira EF, Politova AK, Alekperova AF, Khaikina VYa. Simple hysterectomy using the da Vinci S robotic system for benign uterine tumors. Obstetrics and Gynecology. 2012;6:99-103. (In Russ.). [Кира Е.Ф., Политова А.К., Алекперова А.Ф., Хайкина В.Я. Простая гистерэктомия с использованием роботизированной системы da Vinci S при доброкачественных опухолях матки. Акушерство и гинекология. 2012;6:99-103].
  22. Klimenko VN, Nikolaev GV, Reshetov AV, et al. The first experience in robot-assisted operations in diagnosis and treatment of neoplasms of the lungs, mediastinum and pleura. Uchenye zapiski SPbGMU im. akad. I.P. Pavlova. 2011;18(3):59-62. (In Russ.). [Клименко В.Н., Николаев Г.В., Решетов А.В., и др. Первый опыт робот-ассистированных операций в диагностике и лечении новообразований легких, средостения и плевры. Ученые записки СПбГМУ им. акад. И.П. Павлова. 2011;18(3):59-62].
  23. Семиколенова В.А., Андреев А.А., Лаптиёва А.Ю., Глухов А.А. Современные минимально инвазивные технологии в гинекологической практике. Сибирское медицинское обозрение. 2022;4:39-45. [Semikolenova VA, Andreev AA, Laptiyova AYu, Glukhov AA. Modern minimally invasive technologies in gynecological practice. Siberian Medical Review. 2022;4:39-45]. https://doi.org/10.20333/25000136-2022-4-39-45
  24. Popov AA, Manannikova TN, Fedorov AA, et al. Russian experience of robot-assisted surgery in gynecology. RMJ. 2015;23(1):46-48. (In Russ.). [Попов А.А., Мананникова Т.Н., Федоров А.А., и др. Российский опыт робот-ассистированной хирургии в гинекологии. РМЖ. 2015;23(1):46-48].
  25. Yu DY, Chang YW, Lee HY, et al. Detailed comparison of the da vinci XI and S Surgical Systems for transaxillary thyroidectomy. Medicine. 2021;100(3):e24370. https://doi.org/10.1097/md.0000000000024370
  26. Covas Moschovas M, Bhat S, Rogers T, et al. Da vinci SP platform updates and modifications: The first impression of new settings. Journal of Robotic Surgery. 2021;15(6):977-979. https://doi.org/10.1007/s11701-021-01248-x
  27. Cepolina F, Razzoli R. Review of robotic surgery platforms and end effectors. J Robot Surg. 2024 Feb 13;18(1):74. https://doi.org/10.1007/s11701-023-01781-x
  28. Buinov MA, Vorotnikov AA, Klimov DD, et al. Robotic technologies in medicine and bioprinting: the state of the problem and modern trends. Vestnik MGTU "Stankin". 2017;1(40):127-131. (In Russ.). [Буйнов М.А., Воротников А.А., Климов Д.Д., и др. Роботические технологии в медицине и биопринтинге: состояние проблемы и современные тенденции. Вестник МГТУ «Станкин». 2017;1(40):127-131]. EDN: YINLGR
  29. Kawashima K, Kanno T, Tadano K. Robots in laparoscopic surgery: Current and future status. BMC Biomed Eng. 2019;1:12. https://doi.org/10.1186/s42490-019-0012-1
  30. Leal Ghezzi T, Campos Corleta O. 30 years of robotic surgery. World Journal of Surgery. 2016;40(10):2550-2557. https://doi.org/10.1007/s00268-016-3543-9
  31. Theodore N, Arnold PM, Mehta AI. Introduction: The rise of the robots in spinal surgery. Neurosurgical Focus. 2018;45(videosuppl1). https://doi.org/10.3171/2018.7.focusvid.intro
  32. Bargar WL. Robots in orthopaedic surgery. Clinical Orthopaedics & Related Research. 2007;463:31-36. https://doi.org/10.1097/blo.0b013e318146874f
  33. Hamet P, Tremblay J. Artificial Intelligence in medicine. Metabolism. 2017;69. https://doi.org/10.1016/j.metabol.2017.01.011
  34. Mathis-Ullrich F, Scheikl PM. Robotik im operationssaal – (KO )Operieren mit Kollege Roboter. Der Gastroenterologe. 2020;16(1):25-34. https://doi.org/10.1007/s11377-020-00496-x
  35. Sasaki T, Tomohisa F, Nishimura M, et al. Initial 30 cholecystectomy procedures performed with the SENHANCE Digital Laparoscopy System. Asian J Endosc Surg. 2023;16(2):225-232. https://doi.org/10.1111/ases.13143
  36. McKechnie T, Khamar J, Daniel R, et al. The senhance surgical system in colorectal surgery: A systematic review. Journal of Robotic Surgery. 2022;17:325-334. https://doi.org/10.1007/s11701-022-01455-0
  37. Sasaki M, Hirano Y, Yonezawa H, et al. Short-term results of robot-assisted Colorectal Cancer Surgery using SENHANCE Digital Laparoscopy System. Asian J Endosc Surg. 2022;15(3):613-618. https://doi.org/10.1111/ases.13064
  38. Knežević N, Penezić L, Kuliš T, et al. Senhance robot-assisted adrenalectomy: A case series. Croatian Medical Journal. 2022;63(2):197-201. https://doi.org/10.3325/cmj.2022.63.197
  39. Holzer J, Beyer P, Schilcher F, et al. First Pediatric Pyeloplasty using the Senhance® robotic system – A case report. Children. 2022;9(3):302. https://doi.org/10.3390/children9030302
  40. Khitaryan AG, Matveev NL, Veliev KS, et al. The first clinical experience of using the new Senhance remote-controlled robotic system in general surgery in Russia. Pirogov Russian Journal of Surgery. 2022;(9):5-13. (In Russ.). [Хитарьян А.Г., Матвеев Н.Л., Велиев К.С., и др. Первый клинический опыт использования новой телеуправляемой роботизированной системы Senhance в общей хирургии в России. Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2022;(9):5-13]. https://doi.org/10.17116/hirurgia20220915
  41. Glass Clark S, Shepherd JP, Sassani JC, Bonidie M. Surgical cost of robotic-assisted sacrocolpopexy: A comparison of two robotic platforms. International Urogynecology Journal. 2022;34(1):87-91. https://doi.org/10.1007/s00192-022-05391-3
  42. Sassani JC, Glass Clark S, McGough CE, Shepherd JP, Bonidie M. Sacrocolpopexy experience with a novel robotic surgical platform. International Urogynecology Journal. 2022;33(11):3255-3260. https://doi.org/10.1007/s00192-022-05155-z
  43. Coussons H, Feldstein J, McCarus S. Senhance surgical system in benign hysterectomy: A real-world comparative assessment of Case Times and instrument costs versus da vinci robotics and laparoscopic-assisted vaginal hysterectomy procedures. Int J Med Robot. 2021;17(4):e2261. https://doi.org/10.1002/rcs.2261
  44. Kulis T, Hudolin T, Penezic L, et al. Comparison of extraperitoneal laparoscopic and extraperitoneal senhance radical prostatectomy. Int J Med Robot. 2021;18(1):e2344. https://doi.org/10.1002/rcs.2344
  45. Venckus R, Jasenas M, Telksnys T, et al. Robotic-assisted radical prostatectomy with the Senhance® Robotic Platform: Single Center Experience. World Journal of Urology. 2021;39(12):4305-4310. https://doi.org/10.1007/s00345-021-03792-5
  46. Kastelan Z, Hudolin T, Kulis T, et al. Upper Urinary Tract Surgery and radical prostatectomy with senhance ® robotic system: Single center experience – first 100 cases. Int J Med Robot. 2021;17(4):e2269. https://doi.org/10.1002/rcs.2269
  47. Kaneko G, Shirotake S, Oyama M, Koyama I. Initial experience of laparoscopic radical nephrectomy using the Senhance® robotic system for renal cell carcinoma. International Cancer Conference Journal. 2021;10(3):228-232. https://doi.org/10.1007/s13691-021-00487-x
  48. Farinha R, Puliatti S, Mazzone E, et al. Potential contenders for the leadership in Robotic Surgery. Journal of Endourology. 2022;36(3):317-326. https://doi.org/10.1089/end.2021.0321
  49. Alkatout I, Salehiniya H, Allahqoli L. Assessment of the Versius robotic surgical system in minimal access surgery: A systematic review. Journal of Clinical Medicine. 2022;11(13):3754. https://doi.org/10.3390/jcm11133754
  50. Rao PP. Robotic surgery: New robots and finally some real competition! World Journal of Urology. 2018;36(4):537-541. https://doi.org/10.1007/s00345-018-2213-y

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Andreev A.А., Glukhov A.A., Ostroushko A.P., Laptieva A.Y., Bokov D.A., Mikhailov N.O., Konovalov P.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».