Sistemul telerobotic ajută chirurgii să trateze pacienții cu accidente vasculare cerebrale la distanță

Un nou sistem telerobotic dezvoltat de ingineri de la Massachusetts Institute of Technology (MIT) permite chirurgilor să trateze pacienții cu accidente vasculare cerebrale sau anevrism la distanță. Sistemul utilizează un joystick pe care chirurgii îl pot folosi într-un spital pentru a controla un braț robotic într-o altă locație. Acest lucru le permite să opereze pacienții în timpul ferestrei de timp critică necesară pentru a păstra funcția creierului și a salva vieți.

Cercetarea a fost publicată în Science Robotics.

Mișcarea sistemului robotic este controlată prin magneți și a fost proiectată pentru a asista la intervenții endovasculare la distanță. Aceste intervenții necesită în mod normal ca chirurgii să ghideze manual un fir subțire către un cheag de sânge pentru a curăța blocarea sau a administra medicamente.

Una dintre problemele acestei abordări este că chirurgii neurovasculare sunt de obicei stabiliți în instituții medicale majore, ceea ce face dificilă operarea în zone îndepărtate atunci când este necesar.

Permiterea operațiunii la distanță

Conform echipei MIT, acest sistem robotic ar putea fi instalat în spitale mai mici și ar permite chirurgilor instruiți să îl controleze de la distanță de la instituții medicale mai mari. Sistemul are un braț robotic de calitate medicală cu un magnet atașat la încheietura mâinii. Joystickul și imaginile live permit operatorului să ajusteze orientarea magnetului și să manipuleze brațul robotului pentru a ghida un fir magnetic subțire prin artere și vase.

În faza de testare, care implică un model transparent cu vase care reproduc arterele creierului, neurochirurgii au putut controla brațul robotului de la distanță pentru a ghida firul către locații țintă. Le-a trebuit doar o oră de antrenament pentru a realiza acest lucru.

Xuanhe Zhao este profesor de inginerie mecanică și de inginerie civilă și de mediu la MIT.

“Ne imaginăm, în loc să transportăm un pacient dintr-o zonă rurală într-un oraș mare, el ar putea merge la un spital local unde asistentele ar putea configura acest sistem. Un neurochirurg dintr-un centru medical major ar putea urmări imagini live ale pacientului și utiliza robotul pentru a opera în acea oră de aur. Acesta este visul nostru de viitor”, spune Zhao.

Sistemele robotice sunt din ce în ce mai mult cercetate ca tehnologii asistive în chirurgia endovasculară.

Yoonho Kim este autorul principal al cercetării.

“Dar a avea un robot care se învârte cu același nivel de sofisticare [ca un chirurg] este o provocare”, spune Kim. “Sistemul nostru se bazează pe un mecanism fundamental diferit”.

Testarea sistemului

Sistemul robotic a fost testat în Laboratorul de cateter al Spitalului General din Massachusetts (MGH), care este o sală de operație utilizată în proceduri endovasculare. Sistemul a fost instalat împreună cu un model de siliciu de dimensiuni naturale al vaselor de sânge. Joystickul a fost setat cu un monitor care afișa o imagine live a modelului, pe care operatorul o putea urmări în timp ce utiliza joystickul pentru a ghida firul de la distanță.

Echipa a utilizat sistemul pentru a curăța și cheaguri simulate în zone greu accesibile. După ce au ghidat firul către cheag, chirurgii au utilizat apoi metode endovasculare standard pentru a trece un microcateter de-a lungul firului către locul cheagului. Apoi, firul a fost retras.

“Scopul principal al firului magnetic ghidat este de a ajunge la locația țintă rapid și în siguranță, astfel încât dispozitive standard, cum ar fi microcateterele, să poată fi utilizate pentru a livra terapii”, spune Kim. “Sistemul nostru este ca un pionier”.

Kim speră că acest nou sistem va ajuta pacienții să primească tratament în timpul perioadelor de timp critice. El crede, de asemenea, că poate beneficia și chirurgii care efectuează alte proceduri vasculare, expuși la radiații de la imagistica cu raze X.

“Neurochirurgii pot opera robotul într-o altă cameră sau chiar într-un alt oraș, fără a fi expuși în mod repetat la raze X”, spune Zhao. “Suntem cu adevărat entuziasmați de impactul potențial al acestei tehnologii asupra sănătății globale, având în vedere că accidentul vascular cerebral este una dintre principalele cauze de deces și de dizabilitate pe termen lung.”

Alți coautori ai cercetării au inclus Emily Genevriere și Jaehun Choe de la MIT, precum și Pablo Harker, Robert Regenhardt, Justin Vranic, Adam Dmytriw și Amal Patel de la Spitalul General din Massachusetts (MGH). Marcin Balicki de la Philips Research North America a participat, de asemenea.