2018年,五个病人顶点心脏研究所的艾哈迈达巴德,印度,接受治疗冠状动脉疾病(CAD)每年300万人一样:一个小气球插入心脏的动脉和膨胀,使支架的放置方式保持开放的重要途径。
称为经皮冠状动脉干预（PCI）的程序是动脉粥样硬化的标准治疗，一个共同的CAD，由动脉内斑块的粘膜堆积和随后的血流限制。与他们面前的许多患者一样，他们的操作由机器人 - Corpath Grx机器人平台提供帮助Corindus，西门子健康公司．
然而，与他们之前的任何人不同的是，这五名患者是惊人的第一次的一部分:他们的主治医生在手术过程中不在房间里。事实上，他在20英里外的远程工作站指导机器人——将操作做到完美。
欢迎来到远程医疗的新领域。
机器人手术解决了主要死因
根据世界卫生组织(WHO)的数据，心血管疾病(CVD)是全球头号死亡原因，每年夺走1790万人的生命。在发展中国家和农村地区等缺乏随时获得重症护理的地方，影响最大。
世卫组织指出，超过四分之三的心血管疾病死亡发生在中低收入国家。在发达国家，这一问题出现在农村社区，那里的小医院往往没有专业人员，如介入性心脏病专家。正是在这些领域，像Corindus开创的远程解决方案提供了希望和诱人金宝搏官方网站的可能性。
特哈斯·帕特尔博士进行了这些远程干预并与他的同事桑杰·沙阿和萨米尔·潘乔利在eclinicalMedicine.．根据这篇文章，“发展中国家的绝大多数冠心病或急性冠状动脉综合征患者很少或根本无法获得立即介入治疗。”目前的机器人技术，结合网络连通性的改善和R-PCI(机器人辅助PCI)手术操作者的专业知识，可以在缺乏此类专业知识的地区作为一线服务。”文章还指出，该系统可以作为一种补充服务，为更多的患者提供专业知识。
从介入驾驶舱驾驶Corpath Grx的医生。图片信用：corindus
根据世界卫生组织的数据，心血管疾病是全球头号死因，每年夺走1790万人的生命。
“要么远程遥控，要么回家”
自从他们需要治疗的任何时候，随时随地到达世界各地的患者，自科林斯队的队伍队伍以来一直在循环机器人机器人平台。所以医生安全。
虽然CorPath的机器人技术已经为医生在PCI手术过程中提供了极高的精度和控制能力，但该系统仍需要做更多的工作来保护医生的健康——手术中使用的成像技术造成的辐射是常见的，由于医生被迫佩戴必要的重型防护装备，造成的骨科损伤也是如此。
“感知的机会增加安全的外科医生,同时解决日益增长的全球需求创新远程医疗解决方案,Corindus CEO马克·托兰曾告诉我们的团队,是时候让我们去远程或回家,”Nicholas Kottenstette回忆,Corindus博士研发研究员。金宝搏官方网站“这一口号在整个公司引起了共鸣，迫使我们挑战极限，进一步发展CorPath系统的能力和可能性，并实现另一个行业里程碑:实现首个远程机器人辅助PCI。”
飞机控制技术导致机器人手术
kottenstette自加入科林斯以来曾在机器人产品线上工作过。但他在不同的领域开始了他的职业生涯。他收到了他的博士学位。在Notre Dame的电气工程中，他设计了一个在网络上控制系统的框架，确保稳定性，同时考虑时间延迟和数据丢失。然后，他开始在Vanderbilt大学的职业生涯，使用基于模型的设计开发用于飞机的机器人控制系统。这是通过网络运营的不同类型控制系统的工作：手术机器人。
所有这些工作都涉及到使用MATLAB进行基于模型的设计®和模拟金宝app®凯伦斯特塞特说，已经证明了满足开发精密机器人系统的挑战。“
要了解机器人系统的复杂工作，它有助于采取其关键组件的基本清单。该系统包括两个主站：床头柜单元，允许在患者内部设备操纵的系统的一部分，以及介入驾驶舱，医生在干预期间引导设备。
床边单元有一个延伸臂和床边触摸屏。这是由清洁人员操作的。图片信用：corindus
介入驾驶舱包括辐射屏蔽、监视器和控制台，使介入心脏病专家能够在不戴铅的坐姿上工作。图片信用：corindus
CorPath GRX机器人平台包括两个主要工作站:一个床旁单元，该系统的一部分，允许在患者内部进行设备操作;另一个介入驾驶舱，医生在介入过程中从那里指导设备。
床头柜由延长的伸展臂，机器人驱动器和单一使用无菌盒组成。臂定位机器人驱动器和盒式磁带。从驾驶舱中的控制台接收输入的机器人驱动器引导盒子，该盒子又操纵导丝，球囊/支架导管和导管在患者的身体中。
介入心脏病专家从介入驾驶舱工作，其中包含机器人控制子系统和远程呈现通信系统，并将医生与床头单位中的机器人联系起来。
Patel博士说:“机器人控制变电站包含一个控制计算系统、监视器、网络设备(即连接)和一个带有三个操纵杆的机器人控制台。”“监视器显示实时血流动力学变量和透视视频，为操作者提供PCI手术过程的增强可视化。一个操纵杆用于气囊/支架操作，一个用于导丝操作，第三个用于导导管操作。”
仔细观察这两个主要系统——床边单元和介入驾驶舱——就会发现，协作和相互依赖对机器人系统的成功运行至关重要。综合起来，这些系统提供了可量化的好处，包括在测量病变大小和支架长度时提高了精度，以及在支架定位时提高了精度。
“所有这些工作，包括使用MATLAB和Simulink进行基于模型的设计，已经被证明是应对开发精密机器人系统挑战的不可或缺的一部分。”金宝app
Nicholas Kottenstette博士，Corindus的研发研究员
长途手术
在他们看到的图像中存在显着滞后或延迟时，执行复杂的程序，在它们实时，最终的视频捕获和处理中，主任，在它们的实时，最终的视频捕获和处理中，他们可以更加有效地操作网络。此外，重要的是，医生知道网络连接的质量，包括网络延迟和每秒图像的图像帧（吞吐量）。该系统应根据差的网络条件下限制医生，以限制患者伤害的风险。
为了克服实时系统操作的挑战，Kottenstette利用了他使用基于模型的设计进行创新的记录。
Kottenste金宝apptte说:“MATLAB、Simulink和Simulink Real-Time™长期以来一直是我在CorPath系统上的应用程序开发工作的主要内容，从指导机械臂运动的嵌入式电机控制，到流畅图像与工作站通信的方式。”“我的团队使用基于模型的设计对远程系统进行建模。”
这种做法已经取得了成效。例如，当Corindus开始开发它的下一代平台CorPath GRX时，它在USB 3.0设备实时支持之前就使用了通用摄像头。金宝app
“随着我们被推动开发一个未打断医生正常工作流程的先进实时视频能力，MathWorks与我们携手共进，以发展所需的支持，”Kottenstette说。金宝app“一旦我们有的话，我们可以根据需要压缩和解压缩图像，以便于远程运营商的实时传输和消耗。”
至于确保专用的实时网络能力，Corindus使用速度Goat族的目标机器 - 高性能计算机针对特定应用程序进行了优化 - 以执行其系统的任务关键应用程序。在操作现场和一个在远程位置的Speedgoat目标，在其支持介入驾驶舱，Corpath Grx令人钦佩。金宝app
Patel博士在他的报告中指出:“远程R-PCI手术在各个方面都是成功的。远程干预操作员将机器人平台和网络连接系统的功能评定为相当于实验室手动PCI手术，没有明显的手术延迟或技术困难。网络记录的53毫秒平均延迟证实了这一点，这很可能是运营商无法察觉的。”
Kottenstette设计了控制病床单元的金宝appSimulink实时模型。
“MATLAB、S金宝appimulink和Simulink Real-Time长期以来一直是我在CorPath系统上的应用开发工作的主要内容，从用于指导机械臂运动的嵌入式电机控制，到透视图像与工作站通信的方式。我的团队使用基于模型的设计对远程系统进行建模。”
Nicholas Kottenstette博士，Corindus的研发研究员
受其在远程R-PCI手术上取得的突破性成功的鼓舞，Corindus继续有足够大的想法来领导一场脑治疗的远程医疗革命。
Kottenstette说:“对中风患者来说，每一秒都很重要，就像对心脏病发作者一样。”“在美国，中风是致残的第一大原因，是死亡的第五大原因。”
看这个视频（3:11）查看Corindus如何在Speedgoat目标上运行实时应用程序，使用精确时间协议同步本地和远程站点时钟。
