System Teleroboticzny Pomaga Chirurgom w Leczeniu Udaru Mózgu na Odległość

Nowy system teleroboticzny opracowany przez inżynierów z Massachusetts Institute of Technology (MIT) umożliwia chirurgom leczenie pacjentów cierpiących na udar mózgu lub tętniaka. System wykorzystuje joystick, który chirurdzy mogą używać w szpitalu, aby kontrolować ramienicę robota w innym miejscu. Umożliwia im to operowanie na pacjentach w czasie krytycznym, potrzebnym do zachowania funkcji mózgu i ratowania życia.

Badania zostały opublikowane w Science Robotics.

Ruch robota jest kontrolowany za pomocą magnesów i został zaprojektowany do zdalnego wspomagania interwencji endowaskularnych. Interwencje te tradycyjnie wymagają, aby chirurdzy ręcznie prowadzili cienką drut do skrzepu krwi, aby fizycznie usunąć zator lub dostarczyć leki.

Jednym z problemów z tym podejściem jest to, że neurochirurdzy są zwykle związani z dużymi instytucjami medycznymi, co utrudnia im operowanie w oddalonych obszarach, gdy jest to potrzebne.

Włączanie zdalnej operacji

Zgodnie z zespołem MIT, ten system robota mógłby być zainstalowany w mniejszych szpitalach i umożliwić przeszkolonym chirurgom zdalne sterowanie nim z większych instytucji medycznych. System posiada ramienicę robota o jakości medycznej z magnesem przymocowanym do nadgarstka. Joystick i transmisja wideo umożliwiają operatorowi dostosowanie orientacji magnesu i manipulowanie ramienicą robota, aby przewodzić cienki drut magnetyczny przez tętnice i naczynia.

W fazie testów, która obejmuje przezroczysty model z naczyniami naśladującymi tętnice mózgu, neurochirurdzy mogli zdalnie kontrolować ramienicę robota, aby przewodzić drut do celowych miejsc. Wymagało to od nich tylko jednej godziny szkolenia.

Xuanhe Zhao jest profesorem inżynierii mechanicznej i inżynierii cywilnej oraz środowiskowej na MIT.

“Wyobrażamy sobie, zamiast transportowania pacjenta z obszaru wiejskiego do dużego miasta, mogliby oni udać się do lokalnego szpitala, gdzie pielęgniarki mogłyby ustawić ten system. Neurochirurg w dużym ośrodku medycznym mógłby obserwować transmisję wideo pacjenta i używać robota do operowania w tym złotym godzinie. To jest nasz przyszły sen”, mówi Zhao.

Systemy robota są coraz częściej badane jako technologie wspomagające w chirurgii endowaskularnej.

Yoonho Kim jest głównym autorem badań.

“Ale posiadanie robota, który skręca z takim samym poziomem złożoności [jak chirurg], jest wyzwaniem”, mówi Kim. “Nasz system opiera się na fundamentalnie innym mechanizmie.”

Testowanie systemu

System robota został przetestowany w laboratorium MGH, które jest salą operacyjną używaną w procedurach endowaskularnych. System został zainstalowany wraz z życiowym modelem silikonowym naczyń krwionośnych. Joystick został ustawiony z monitorem wyświetlającym transmisję wideo modelu, który operator mógł obserwować, używając joysticka do zdalnego sterowania drutem.

Zespół użył systemu, aby również usunąć symulowane skrzepy w trudno dostępnych miejscach. Po przewodzeniu drutu do skrzepu, chirurdzy polegali na standardowych metodach endowaskularnych, aby przewodzić mikrokatheter wzdłuż drutu do miejsca skrzepu. Drut został następnie wycofany.

“Głównym celem przewodnika magnetycznego jest dotarcie do celowego miejsca szybko i bezpiecznie, aby standardowe urządzenia, takie jak mikrokatheter, mogły być używane do dostarczania terapii”, mówi Kim. “Nasz system jest jak pionier.”

Kim ma nadzieję, że ten nowy system pomoże pacjentom otrzymać leczenie w czasie krytycznym. Uważa również, że może on przynieść korzyści chirurgom, którzy wykonują inne procedury naczyniowe, będąc narażonymi na promieniowanie z obrazowania rentgenowskiego.

“Neurochirurdzy mogą operować robotem w innym pokoju lub nawet w innym mieście, bez powtarzającej się ekspozycji na promieniowanie rentgenowskie”, mówi Zhao. “Jesteśmy naprawdę podekscytowani potencjalnym wpływem tej technologii na zdrowie globalne, biorąc pod uwagę, że udar jest jedną z głównych przyczyn śmierci i długotrwałej niepełnosprawności.”

Inni współautorzy badań to Emily Genevriere i Jaehun Choe z MIT, a także Pablo Harker, Robert Regenhardt, Justin Vranic, Adam Dmytriw i Amal Patel w Massachusetts General Hospital (MGH). Marcin Balicki z Philips Research North America również wziął udział.