Suche
Mein Konto
Novo istraživanje moglo bi imati značajne implikacije za minimalno invazivnu, robotsku operaciju mozga
Rano istraživanje testiralo je uvođenje i sigurnost novog dizajna implantabilnog katetera u dvije ovce kako bi se utvrdio njegov potencijal za upotrebu u dijagnosticiranju i liječenju bolesti mozga. Ako se platforma pokaže učinkovitom i sigurnom za korištenje kod ljudi, mogla bi pojednostaviti dijagnozu i liječenje bolesti u dubokim, osjetljivim područjima mozga i smanjiti rizike povezane s dijagnozom i liječenjem. To bi moglo pomoći kirurzima da pogledaju dublje u mozak kako bi dijagnosticirali bolesti, preciznije primijenili tretmane poput lijekova i laserske ablacije na tumore i koristili elektrode za dubinsku stimulaciju mozga...
Novo istraživanje moglo bi imati značajne implikacije za minimalno invazivnu, robotsku operaciju mozga
Rano istraživanje testiralo je uvođenje i sigurnost novog dizajna implantabilnog katetera u dvije ovce kako bi se utvrdio njegov potencijal za upotrebu u dijagnosticiranju i liječenju bolesti mozga.
Ako se platforma pokaže učinkovitom i sigurnom za korištenje kod ljudi, mogla bi pojednostaviti dijagnozu i liječenje bolesti u dubokim, osjetljivim područjima mozga i smanjiti rizike povezane s dijagnozom i liječenjem.
To bi moglo pomoći kirurzima da pogledaju dublje u mozak kako bi dijagnosticirali bolesti, preciznije primijenili tretmane poput lijekova i laserske ablacije na tumore i bolje koristili elektrode za dubinsku stimulaciju mozga kod bolesti poput Parkinsonove bolesti i epilepsije.
Glavni autor, profesor Ferdinando Rodriguez y Baena, s Imperialovog odjela za strojarstvo, predvodio je europski napor i rekao: "Mozak je krhka, složena mreža gusto zbijenih živčanih stanica, od kojih svaka igra svoju ulogu." Kada se bolest pojavi, želimo biti u mogućnosti upravljati ovim delikatnim okruženjem i precizno ciljati ta područja bez oštećenja zdravih stanica.
"Naša nova precizna, minimalno invazivna platforma poboljšava trenutno dostupnu tehnologiju i, ako se dokaže da je sigurna i učinkovita, mogla bi poboljšati našu sposobnost sigurnog i učinkovitog dijagnosticiranja i liječenja bolesti kod ljudi."
Rezultati su razvijeni u sklopu projekta Enhanced Delivery Ecosystem for Neurosurgery in 2020 (EDEN2020) i objavljeni u PLOS ONE.
Stealth operacija
Platforma predstavlja poboljšanje postojeće minimalno invazivne ili "ključaničke" kirurgije, u kojoj kirurzi umeću sićušne kamere i katetere kroz male rezove u tijelu.
Uključuje mekani, fleksibilni kateter za sprječavanje oštećenja moždanog tkiva tijekom liječenja i robotsku ruku opremljenu umjetnom inteligencijom (AI) koja pomaže kirurzima u kretanju kateterom kroz moždano tkivo.
Inspiriran organima koje parazitske ose koriste za potajno polaganje jaja u koru drveta, kateter se sastoji od četiri isprepletena segmenta koji klize jedan preko drugoga kako bi omogućili fleksibilnu navigaciju.
Povezan je s robotskom platformom koja kombinira ljudski unos i strojno učenje za pažljivo vođenje katetera do mjesta bolesti. Kirurzi zatim umetnu optička vlakna preko katetera kako bi mogli vidjeti vrh i kretati se duž moždanog tkiva pomoću kontrola joysticka.
Platforma umjetne inteligencije uči od kirurgovih unosa i kontaktnih sila u moždanom tkivu kako bi vodila kateter s vrhunskom točnošću.
U usporedbi s tradicionalnim "otvorenim" kirurškim tehnikama, novi pristup bi u konačnici mogao pomoći u smanjenju oštećenja tkiva tijekom operacije i skratiti vrijeme oporavka pacijenata i duljinu postoperativnog boravka u bolnici.
Prilikom izvođenja minimalno invazivnih operacija mozga, kirurzi koriste duboko prodiruće katetere za dijagnosticiranje i liječenje bolesti. Međutim, kateteri koji se trenutno koriste su kruti i teško ih je precizno postaviti bez pomoći robotskih navigacijskih alata. Zbog nefleksibilnosti katetera u kombinaciji s kompliciranom, osjetljivom strukturom mozga, može biti teško precizno postaviti kateter, što predstavlja rizik kod ove vrste operacije.
Kako bi testirali svoju platformu, istraživači su umetnuli kateter u mozgove dviju živih ovca na Veterinarskom kampusu Sveučilišta u Milanu. Ovce su dobile lijek za ublažavanje bolova i praćene su na znakove boli ili stresa 24 sata dnevno tijekom tjedan dana prije eutanazije kako bi istraživači mogli proučavati strukturne učinke katetera na moždano tkivo.
Nisu pronašli znakove nevolje, oštećenja tkiva ili infekcije nakon implantacije katetera.
Naša je analiza zaključila da smo ove nove katetere ugradili sigurno, bez ikakvih oštećenja, infekcija ili patnje. Ako postignemo jednako obećavajuće rezultate kod ljudi, nadamo se da ćemo ovu platformu vidjeti u klinici u roku od četiri godine.
Naša bi otkrića mogla imati značajne implikacije za minimalno invazivnu, robotsku kirurgiju mozga. Nadamo se da će pomoći u poboljšanju sigurnosti i učinkovitosti trenutačnih neurokirurških postupaka koji zahtijevaju preciznu upotrebu sustava liječenja i dijagnostike, primjerice u kontekstu lokalizirane genske terapije.”
Dr. Riccardo Secoli, glavni autor, Imperial Mechanical Engineering Department
Profesor Lorenzo Bello, koautor studije sa Sveučilišta u Milanu, rekao je: "Jedno od glavnih ograničenja sadašnjeg MIS-a je to što vas tjera da pristupite dubokoj točki kroz izbušenu rupu u lubanji." ravna putanja. Ograničenje krutog katetera je njegova preciznost unutar pokretnih tkiva mozga i deformacija tkiva koju može uzrokovati. Sada smo otkrili da naš upravljivi kateter može prevladati većinu ovih ograničenja.”
Ova studija je financirana iz programa EU Horizont 2020.
Izvor:
Referenca:
Secoli, R. i sur. (2022.) Modularna robotska platforma za preciznu neurokirurgiju s bioinspiriranom iglom: pregled sustava i prva uporaba in vivo. PLUS JEDAN. doi.org/10.1371/journal.pone.0275686.
.