Tutkijat paransivat kirurgiassa käytettävää robottiuraa

Robottiavusteinen kirurgia on edennyt entisestään tarkemmaksi, erityisesti Tokion teknillisen instituutin tutkijoiden viimeaikaisen kehityksen ansiosta. He ovat luoneet uudenlaisen ohjaimen robottihaarukkaan, jota käytetään kirurgiassa. Ohjain pyrkii helpottamaan kirurgin työtä ja tarjoamaan erinomaisen tarkkuuden yhdistämällä kahta pääasiallista otteiden tyyppiä, joita käytetään kaupallisesti saatavilla olevissa robotti-järjestelmissä.

Viimeisen kymmenen vuoden aikana on tapahtunut merkittäviä edistysaskelia robottiavusteisessa kirurgiassa, ja teknologiaa on käytössä lähes kaikissa erikoisaloissa. Robottiavusteisessa kirurgiassa käytettävät robotti-järjestelmät sisältävät usein ohjainlaiteen, jota kirurgi manipuloi ohjatakseen robottihaaraa. Nämä järjestelmät parantavat kirurgien taituruutta ja tarkkuutta. Ne skaalauttavat käden liikkeet pienemmiksi liikkeiksi ja voivat suodattaa käden vapinaa. Yleiset kirurgiset komplikaatiot, kuten kirurgisen haavan tulehdus, vähenevät järjestelmien ansiosta.

Robottiavusteisella kirurgialla on kuitenkin myös haittoja, ja tiettyjä ongelmia esiintyy niille, jotka suorittavat kirurgian. Usein robotti-kirurgit kärsivät fyysisestä epämukavuudesta toimenpiteiden aikana, ja sormien uupumus alkaa. Nämä ongelmat johtuvat siitä, miten ohjainta pidetään. Kaksi pääasiallista otteiden tyyppiä, joita käytetään usein robotti-kirurgiaa ohjattaessa, ovat “pinch grip” ja “power grip”. Pinch grip on tapa, jossa peukalo, keskisormi ja etusormi käytetään suorittaessa korkean tarkkuuden liikkeitä, ja se on ollut käytössä perinteisissä kirurgioissa vuosisatojen ajan. Power grip on tapa, jossa otetaan kiinni kahvasta koko kädellä, ja sitä käytetään usein suurten liikkeiden suorittamiseen.

Pinch grip aiheuttaa usein uupumusta, koska se aiheuttaa jännitystä tiettyihin käden ja sormien lihaksiin, ja power grip on vähemmän tarkka. Tämän vuoksi kumpikaan niistä ei ole täydellinen vaihtoehto.

Tokion teknillisen instituutin (Tokyo Tech) Solmon Jeongin ja Dr. Kotaro Tadanon julkaisema uusi tutkimus The International Journal of Medical Robotics and Computer Assisted Surgery -julkaisussa esittää uuden ratkaisun.

Tutkijat kehittivät uuden ohjaimen, joka yhdistää nämä kaksi eri otteiden tyyppiä. Dr. Tadanon mukaan: “Robotti-kirurgiassa kahden perinteisen otteiden tyypin rajoitukset liittyvät vahvasti kunkin otteiden tyypin etuihin ja haittoihin. Halusimme tutkia, voitaisiinko yhdistetty otteiden tyyppi parantaa manipulaatio-ominaisuuksia robotti-kirurgiassa, koska se voisi hyödyntää molempien otteiden tyypin etuja ja korvata heikkouksia.”

Tutkijat saivat lupaavia tuloksia kokeen perusteella. He suunnittelivat robotti-kirurgiajärjestelmän, jossa on modulaarinen ohjain, jota voidaan säätää kolmeen eri otteiden tyyppiin: pinch, power tai yhdistetty otteiden tyyppi. Tulokset osoittivat, että yhdistetty otteiden tyyppi suoritti useissa suhteissa paremmin, mukaan lukien epäonnistumisten määrä, vaadittu aika ja liikkeiden kokonaispituus kohdistuksien saavuttamiseksi. Yhdistetty otteiden tyyppi oli myös helpompi ja mukavampi käyttää, kokeeseen osallistuneiden mukaan.

“Mestarien ohjaimien manipulaatiomenetelmä robotti-kirurgiassa vaikuttaa merkittävästi intuitiivisuuteen, mukavuuteen, tarkkuuteen ja vakaus. Lisäksi tarkkaa toimintaa mahdollistavan mukavan manipulaatiomenetelmän voisi hyödyttää sekä potilasta että kirurgia”, sanoi Dr. Tadano.

Uudet kehitysaskeleet ovat kriittisiä robotti-kirurgian edistymisessä, ja ne tulevat lähentämään ihmisen ja robotin välimatkaa alan sisällä.