Σύστημα Τηλερομποτικής Βοηθά Χειρουργούς να Θεραπεύουν Από Μακρά Απόσταση Εγκεφαλικά Επεισόδια

Ένα νέο σύστημα τηλερομποτικής που αναπτύχθηκε από μηχανικούς στο Massachusetts Institute of Technology (MIT) επιτρέπει στους χειρουργούς να θεραπεύουν από μακρά απόσταση ασθενείς που πάσχουν από εγκεφαλικό επεισόδιο ή ανεύρυσμα. Το σύστημα χρησιμοποιεί ένα χειριστήριο που οι χειρουργοί μπορούν να χρησιμοποιήσουν σε ένα νοσοκομείο για να ελέγξουν einen ρομποτικό βραχίονα σε άλλη τοποθεσία. Αυτό τους επιτρέπει να εκτελούν χειρουργικές επεμβάσεις σε ασθενείς κατά τη κρίσιμη χρονική περίοδο που απαιτείται για τη διατήρηση της εγκεφαλικής λειτουργίας και τη σωτηρία ζωών.

Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο Science Robotics.

Η κίνηση του ρομποτικού συστήματος ελέγχεται μέσω μαγνητών και σχεδιάστηκε για να βοηθήσει από μακρά απόσταση στις ενδοαγγειακές επεμβάσεις. Αυτές οι επεμβάσεις παραδοσιακά απαιτούν από τους χειρουργούς να οδηγήσουν χειροκίνητα ένα λεπτό σύρμα σε ένα αιμοθρόμβο για να καθαρίσουν την απόφραξη ή να παραδώσουν φάρμακα.

Ένα από τα προβλήματα με αυτήν την προσέγγιση είναι ότι οι νευροχειρουργοί συνήθως βρίσκονται σε μεγάλες ιατρικές εγκαταστάσεις, γεγονός που καθιστά δύσκολο για αυτούς να λειτουργήσουν σε απομακρυσμένες περιοχές όταν χρειάζεται.

Ενεργοποίηση Τηλεχειρισμού

Σύμφωνα με την ομάδα του MIT, αυτό το ρομποτικό σύστημα θα μπορούσε να εγκατασταθεί σε μικρότερα νοσοκομεία και να επιτρέψει στους εκπαιδευμένους χειρουργούς να το ελέγξουν από μακρά απόσταση από μεγαλύτερες ιατρικές εγκαταστάσεις. Το σύστημα έχει einen ιατρικού βαθμού ρομποτικό βραχίονα με einen μαγνήτη που είναι συνδεδεμένος στο запěstí του. Το χειριστήριο και η ζωντανή απεικόνιση επιτρέπουν στον χειριστή να điều chỉnh την προσανατολισμό του μαγνήτη και να χειριστεί τον ρομποτικό βραχίονα για να οδηγήσει ένα λεπτό μαγνητικό σύρμα μέσω των αγγείων.

Στη φάση δοκιμών, η οποία περιλαμβάνει ένα διαφανές μοντέλο με αγγεία που αναπαράγουν τα αγγεία του εγκεφάλου, οι νευροχειρουργοί θα μπορούσαν να ελέγξουν από μακρά απόσταση τον ρομποτικό βραχίονα για να οδηγήσουν το σύρμα σε στόχους. Χρειάστηκαν μόνο μία ώρα εκπαίδευσης για να το επιτύχουν.

Ο Xuanhe Zhao είναι καθηγητής μηχανικής και πολιτικής μηχανικής στο MIT.

«Φανταζόμαστε, αντί να μεταφέρουμε έναν ασθενή από μια αγροτική περιοχή σε μια μεγάλη πόλη, ότι θα μπορούσε να πάει σε ένα τοπικό νοσοκομείο όπου οι νοσοκόμες θα μπορούσαν να εγκαταστήσουν αυτό το σύστημα. Ένας νευροχειρουργός σε ένα μεγαλύτερο ιατρικό κέντρο θα μπορούσε να παρακολουθήσει ζωντανή απεικόνιση του ασθενή και να χρησιμοποιήσει τον ρομποτικό βραχίονα για να εκτελέσει χειρουργική επέμβαση σε αυτήν την χρυσή ώρα. Αυτό είναι το όνειρό μας για το μέλλον», λέει ο Zhao.

Τα ρομποτικά συστήματα ερευνώνται ολοένα και περισσότερο ως βοηθητικές τεχνολογίες στην ενδοαγγειακή χειρουργική.

Ο Yoonho Kim είναι ο βασικός συγγραφέας της έρευνας.

«Αλλά το να έχεις einen ρομποτικό βραχίονα να στρίβει με το ίδιο επίπεδο σοφιστισμού [όπως ένας χειρουργός] είναι một πρόκληση», λέει ο Kim. «Το σύστημά μας βασίζεται σε einen фундамεντάλ διαφορετικό μηχανισμό».

Δοκιμή του Συστήματος

Το ρομποτικό σύστημα δοκιμάστηκε στο Catheter Lab του MGH, το οποίο είναι ένα χειρουργείο που χρησιμοποιείται στις ενδοαγγειακές επεμβάσεις. Το σύστημα εγκαταστάθηκε μαζί με einen ζωικό μοντέλο αιμοφόρων αγγείων. Το χειριστήριο ρυθμίστηκε με einen οθόνη που έδειχνε ζωντανή βίντεο του μοντέλου, το οποίο ο χειριστής θα μπορούσε να παρακολουθήσει ενώ χρησιμοποιούσε το χειριστήριο για να ελέγξει από μακρά απόσταση το σύρμα.

Η ομάδα χρησιμοποίησε το σύστημα για να καθαρίσει επίσης προσομοιωμένους θρόμβους σε δύσκολα προσιτά σημεία. Μετά τη διεύθυνση του συρμάτος στο θρόμβο, οι χειρουργοί στη συνέχεια βασίζονταν στις τυπικές ενδοαγγειακές μεθόδους για να περάσουν einen μικροκαθετήρα沿着 το σύρμα στο σημείο του θρόμβου. Το σύρμα στη συνέχεια ανακλήθηκε.

«Ο πρωταρχικός σκοπός του μαγνητικού οδηγού είναι να φτάσει στον στόχο γρήγορα και με ασφάλεια, ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν τυπικά συσκευές όπως μικροκαθετήρες για να παραδώσουν θεραπείες», λέει ο Kim. «Το σύστημά μας είναι σαν einen οδηγός».

Ο Kim ελπίζει ότι αυτό το νέο σύστημα θα βοηθήσει τους ασθενείς να λαμβάνουν θεραπεία κατά τη διάρκεια αυτών των κρίσιμων χρονικών περιόδων. Πιστεύει επίσης ότι μπορεί να ωφελήσει τους χειρουργούς που εκτελούν άλλες αγγειακές επεμβάσεις ενώ εκτίθενται σε ακτινοβολία από απεικόνιση X-ray.

«Οι νευροχειρουργοί μπορούν να ελέγξουν τον ρομποτικό βραχίονα σε άλλο δωμάτιο ή ακόμη και σε άλλη πόλη χωρίς να εκτίθενται σε ακτινοβολία X-ray», λέει ο Zhao. «Είμαστε πραγματικά ενθουσιασμένοι για την πιθανή επίδραση αυτής της τεχνολογίας στην παγκόσμια υγεία, δεδομένου ότι το εγκεφαλικό επεισόδιο είναι ένας από τους κύριους παράγοντες του θανάτου και της μακροχρόνιας αναπηρίας».

Άλλοι συνεργάτες της έρευνας περιλαμβάνουν την Emily Genevriere και τον Jaehun Choe από το MIT, καθώς και τον Pablo Harker, τον Robert Regenhardt, τον Justin Vranic, τον Adam Dmytriw και την Amal Patel στο Massachusetts General Hospital (MGH). Ο Marcin Balicki από την Philips Research North America também συμμετείχε.