Telerobotisk System Hjælper Kirurger Med At Behandle Slagtilfælde På Afstand

Et nyt telerobotisk system udviklet af ingeniører på Massachusetts Institute of Technology (MIT) giver kirurger mulighed for at behandle patienter med slagtilfælde eller aneurismer på afstand. Systemet bruger en joystick, som kirurgerne kan bruge på et hospital til at styre en robotarm på en anden lokalitet. Dette giver dem mulighed for at operere på patienter under den kritiske tid, der er nødvendig for at bevare hjernefunktionen og redde liv. 

Forskningen er offentliggjort i Science Robotics.

Det robotiske systems bevægelse styres gennem magneter og er designet til at give fjernstøtte til endovaskulær intervention. Disse interventioner kræver traditionelt, at kirurger manuelt fører en tynd ledning til en blodprop for at fysisk fjerne blokeringen eller levere medicin. 

Et af problemene med denne tilgang er, at neurovaskulære kirurger normalt er baseret på større medicinske institutioner, hvilket gør det svært for dem at operere i fjernområder, når det er nødvendigt. 

Activation Af Fjernoperation

Ifølge MIT-holdet kunne dette robotiske system installeres på mindre hospitaler og give uddannede kirurger mulighed for at styre det på afstand fra større medicinske institutioner. Systemet har en medicinsk robotarm med en magnet monteret på handleden. Joysticken og live-billeder giver operatøren mulighed for at justere magnetens orientering og manipulere robotarmen for at føre en tynd magnetisk ledning gennem arterier og kar. 

I testfasen, som omfatter en gennemsigtig model med kar, der efterligner arterier i hjernen, kunne neurokirurgerne styre robotarmen på afstand for at føre ledningen til målsteder. Det tog dem kun en time at træne for at opnå dette. 

Xuanhe Zhao er professor i mekanisk ingeniørvidenskab og civil- og miljøingeniørvidenskab på MIT. 

“Vi forestiller os, at i stedet for at transportere en patient fra et landdistrikt til en stor by, kan de gå til et lokalt hospital, hvor sygeplejersker kan installere dette system. En neurokirurg på et stort medicinsk center kan se live-billeder af patienten og bruge roboten til at operere i den gyldne time. Det er vores fremtidige drøm,” siger Zhao. 

Robotiske systemer forskes i stigende grad som assistive teknologier i endovaskulær kirurgi. 

Yoonho Kim er hovedforfatter på forskningen.

“Men at have en robot, der kan dreje med samme niveau af sofistikation [som en kirurg], er en udfordring,” siger Kim. “Vores system er baseret på en fundamentalt anden mekanisme.” 

Test Af Systemet 

Det robotiske system blev testet i MGH’s Catheter Lab, som er et operationsrum, der bruges til endovaskulære procedurer. Systemet blev installeret sammen med en livsstor silikone-model af blodkar. Joysticken blev indstillet med en skærm, der viste live-video af modellen, som operatøren kunne se, mens de brugte joysticken til at styre ledningen på afstand. 

Holdet brugte systemet til også at fjerne simulerede blodpropper i svært tilgængelige områder. Efter at have ført ledningen til blodpropen, afhængigt af standard endovaskulære metoder til at træde en mikrokatheter langs ledningen til blodpropens placering. Ledningen blev derefter trukket tilbage. 

“Det primære formål med den magnetiske ledning er at nå målstedet hurtigt og sikkert, så standardenheder som mikrokatheter kan bruges til at levere terapi,” siger Kim. “Vores system er som en stifinder.”

Kim håber, at dette nye system kan hjælpe patienter med at modtage behandling under de kritiske tidsperioder. Han mener også, at det kan gavne kirurger, der udfører andre vaskulære procedurer, mens de er udsat for stråling fra røntgenbilleder. 

“Neurokirurgerne kan operere roboten i et andet rum eller endda i en anden by uden gentagen eksponering for røntgenstråling,” siger Zhao. “Vi er virkelig begejstrede for den potentielle indvirkning af denne teknologi på global sundhed, da slagtilfælde er en af de førende årsager til død og langvarig invaliditet.” 

Andre medforfattere på forskningen inkluderer Emily Genevriere og Jaehun Choe fra MIT, samt Pablo Harker, Robert Regenhardt, Justin Vranic, Adam Dmytriw og Amal Patel på Massachusetts General Hospital (MGH). Marcin Balicki fra Philips Research North America deltog også.