Телероботична система допомагає хірургам віддалено лікувати інсульт

Нова телероботична система, розроблена інженерами в Масачусетському технологічному інституті (MIT), дозволяє хірургам віддалено лікувати пацієнтів, які страждають на інсульт або аневризму. Система використовує джойстик, який хірурги можуть використовувати в лікарні для контролю роботизованої руки в іншому місці. Це дозволяє їм оперувати на пацієнтах під час критичного часу, необхідного для збереження функції мозку та порятунку життя.

Дослідження було опубліковано в Science Robotics.

Рух роботизованої системи контролюється за допомогою магнітів і був розроблений для віддаленої допомоги в інтервенційних процедурах. Ці процедури традиційно вимагають від хірургів ручного керування тонким дротом до кров’яної згустку, щоб фізично видалити блокування або доставити ліки.

Одна з проблем цієї підходу полягає в тому, що нейроваскулярні хірурги зазвичай базуються в великих медичних установах, що робить складним для них оперувати в віддалених районах, коли це потрібно.

Віддалене керування

За словами команди MIT, ця роботизована система могла б бути встановлена в менших лікарнях і дозволила б тренованим хірургам віддалено керувати нею з великих медичних установ. Система має медичний роботизований рукав з магнітом, прикріпленим до його зап’ястка. Джойстик і живе зображення дозволяють оператору регулювати орієнтацію магніту та маніпулювати роботизованою рукою, щоб провести тонкий магнітний дріт через артерії та судини.

На етапі тестування, який включає прозору модель з судинами, що імітують артерії мозку, нейрохірурги могли віддалено керувати роботизованою рукою, щоб провести дріт до цільових місць. їм знадобився лише один години тренування, щоб досягти цього.

Xuanhe Zhao – професор механічної інженерії та цивільної та екологічної інженерії в MIT.

“Ми уявляємо, що замість транспортування пацієнта з сільської місцевості до великого міста, вони могли б потрапити до місцевої лікарні, де медсестри могли б встановити цю систему. Нейрохірург в великому медичному центрі міг би дивитися живе зображення пацієнта та використовувати робота для операції в той золотий час. Це наша майбутня мрія”, – говорить Zhao.

Роботизовані системи все частіше досліджуються як допоміжні технології в інтервенційних процедурах.

Yoonho Kim – головний автор дослідження.

“Але мати робота, який може скручуватися з тим же рівнем складності [як хірург], є складним”, – говорить Kim. “Наша система заснована на фундаментально іншому механізмі”.

Тестування системи

Роботизована система була протестована в лабораторії катетерів MGH, яка використовується в інтервенційних процедурах. Система була встановлена разом з життєвим силіконовим моделем кров’яних судин. Джойстик був встановлений з монітором, який відображав живе відео моделі, яке оператор міг дивитися під час використання джойстика для віддаленого керування дротом.

Команда використала систему для видалення симульованих згустків в важкодоступних місцях. Після проведення дроту до згустку хірурги використовували стандартні інтервенційні методи для проведення мікрокатетера вздовж дроту до місця згустку. Дріт потім був відтягнутий.

“Основна мета магнітного дроту полягає в тому, щоб швидко та безпечно дістатися до цільового місця, щоб стандартні пристрої, такі як мікрокатетери, могли бути використані для доставки терапевтичних засобів”, – говорить Kim. “Наша система є як шляхопоказ.”

Kim сподівається, що ця нова система допоможе пацієнтам отримувати лікування під час критичних періодів часу. Він також вважає, що це може принести користь хірургам, які виконують інші судинні процедури, піддаючись впливу радіації від рентгенівського зображення.

“Нейрохірурги можуть оперувати роботом в іншій кімнаті або навіть в іншому місті без повторної експозиції рентгенівському випромінюванню”, – говорить Zhao. “Ми дійсно раді потенційному впливу цієї технології на глобальне здоров’я, оскільки інсульт є одним з провідних причин смерті та довгострокової інвалідності”.

Іншими співавторами дослідження були Emily Genevriere та Jaehun Choe з MIT, а також Pablo Harker, Robert Regenhardt, Justin Vranic, Adam Dmytriw та Amal Patel в лікарні Массачусетської загальної лікарні (MGH). Марцин Баліцький з Philips Research North America також взяв участь.