Телероботическая система помогает хирургам удаленно лечить инсульты

Новая телероботическая система, разработанная инженерами в Массачусетском технологическом институте (MIT), позволяет хирургам удаленно лечить пациентов, страдающих от инсульта или аневризмы. Система использует джойстик, который хирурги могут использовать в больнице для управления роботизированной рукой в другом месте. Это позволяет им оперировать на пациентах в критический период времени, необходимый для сохранения функции мозга и спасения жизней.

Исследование было опубликовано в Science Robotics.

Движение роботизированной системы контролируется с помощью магнитов и было разработано для удаленной помощи при эндоваскулярных вмешательствах. Эти вмешательства традиционно требуют от хирургов ручного управления тонкой проволокой для физического удаления блокировки или доставки лекарств.

Одной из проблем с этим подходом является то, что нейроваскулярные хирурги обычно базируются в крупных медицинских учреждениях, что затрудняет их работу в удаленных районах, когда это необходимо.

Включение удаленной операции

По словам команды MIT, эта роботизированная система может быть установлена в небольших больницах и позволить обученным хирургам удаленно управлять ею из крупных медицинских учреждений. Система имеет медицинскую роботизированную руку с магнитом, прикрепленным к ее запястью. Джойстик и прямая трансляция видео позволяют оператору регулировать ориентацию магнита и манипулировать роботизированной рукой для управления тонкой магнитной проволокой через артерии и сосуды.

На этапе тестирования, который включает в себя прозрачную модель с сосудами, имитирующими артерии мозга, нейрохирурги смогли удаленно управлять рукой робота для управления проволокой до целевых мест. Для этого им потребовался только один час обучения.

Xuanhe Zhao – профессор механической инженерии и гражданской и экологической инженерии в MIT.

“Мы представляем, вместо того, чтобы транспортировать пациента из сельской местности в большой город, он мог бы пойти в местную больницу, где медсестры могли бы настроить эту систему. Нейрохирург в крупном медицинском центре мог бы смотреть прямую трансляцию видео пациента и использовать робота для операции в это золотое время. Это наша будущая мечта”, – говорит Zhao.

Роботизированные системы все чаще исследуются как вспомогательные технологии в эндоваскулярной хирургии.

Yoonho Kim – ведущий автор исследования.

“Но иметь робота, который может поворачиваться с таким же уровнем сложности, как у хирурга, – это сложная задача”, – говорит Kim. “Наша система основана на фундаментально другом механизме”.

Тестирование системы

Роботизированная система была протестирована в лаборатории катетеризации МGH, которая является операционной для эндоваскулярных процедур. Система была установлена вместе с полноразмерной силиконовой моделью кровеносных сосудов. Джойстик был установлен с монитором, отображающим прямую трансляцию видео модели, которую оператор мог смотреть, управляя джойстиком для удаленного управления проволокой.

Команда использовала систему для очистки симулированных тромбов в труднодоступных местах. После того, как проволока была проведена до тромба, хирурги использовали стандартные эндоваскулярные методы для продвижения микрокатетера вдоль проволоки до места тромба. Затем проволока была оттянута.

“Основная цель магнитной проволоки – быстро и безопасно добраться до целевого места, чтобы стандартные устройства, такие как микрокатетеры, могли быть использованы для доставки терапевтических средств”, – говорит Kim. “Наша система – это своего рода разведчик”.

Kim надеется, что эта новая система поможет пациентам получить лечение в критические периоды времени. Он также считает, что это может принести пользу хирургам, которые выполняют другие сосудистые процедуры, подвергаясь воздействию радиации от рентгеновского излучения.

“Нейрохирурги могут оперировать роботом в другой комнате или даже в другом городе, не подвергаясь повторному воздействию рентгеновского излучения”, – говорит Zhao. “Мы действительно взволнованы потенциальным влиянием этой технологии на глобальное здоровье, учитывая, что инсульт является одной из ведущих причин смерти и долгосрочной инвалидности”.

Среди других авторов исследования – Emily Genevriere и Jaehun Choe из MIT, а также Pablo Harker, Robert Regenhardt, Justin Vranic, Adam Dmytriw и Amal Patel из Массачусетской больницы общего профиля (MGH). Марцин Балицкий из Philips Research North America также принимал участие.