Suche
Mein Konto
Az új kutatások jelentős hatással lehetnek a minimálisan invazív, robotizált agysebészetre
A korai kutatás során két bárányon tesztelték az új beültethető katéter kialakításának bevezetését és biztonságosságát, hogy meghatározzák az agyi betegségek diagnosztizálásában és kezelésében való felhasználási lehetőségeit. Ha a platform hatékonynak és biztonságosnak bizonyul az emberek számára, leegyszerűsítheti a betegségek diagnosztizálását és kezelését az agy mély, érzékeny területein, és csökkentheti a diagnózissal és kezeléssel kapcsolatos kockázatokat. Segíthet a sebészeknek mélyebbre tekinteni az agyba, hogy diagnosztizálhassák a betegségeket, pontosabban alkalmazhassák a gyógyszereket és a lézeres ablációt a daganatokra, és elektródákat használhassanak a mély agy stimulálására...
Az új kutatások jelentős hatással lehetnek a minimálisan invazív, robotizált agysebészetre
A korai kutatás során két bárányon tesztelték az új beültethető katéter kialakításának bevezetését és biztonságosságát, hogy meghatározzák az agyi betegségek diagnosztizálásában és kezelésében való felhasználási lehetőségeit.
Ha a platform hatékonynak és biztonságosnak bizonyul az emberek számára, leegyszerűsítheti a betegségek diagnosztizálását és kezelését az agy mély, érzékeny területein, és csökkentheti a diagnózissal és kezeléssel kapcsolatos kockázatokat.
Segíthet a sebészeknek mélyebbre tekinteni az agyban a betegségek diagnosztizálásában, a kezelések, például a gyógyszerek és a lézeres abláció pontosabb alkalmazásában a daganatoknál, és jobban használhatják az elektródákat a mély agyi stimulációhoz olyan betegségekben, mint a Parkinson-kór és az epilepszia.
A vezető szerző, Ferdinando Rodriguez y Baena professzor, az Imperial Gépészmérnöki Tanszékének munkatársa vezette az európai erőfeszítést, és azt mondta: "Az agy egy törékeny, összetett, sűrűn tömörült idegsejtek hálózata, amelyek mindegyike saját szerepét tölti be." Amikor betegség lép fel, szeretnénk eligazodni ebben a kényes környezetben, és pontosan megcélozni ezeket a területeket anélkül, hogy károsítanánk az egészséges sejteket.
„Új, precíz, minimálisan invazív platformunk továbbfejleszti a jelenleg elérhető technológiát, és ha biztonságosnak és hatékonynak bizonyul, javíthatja az emberek betegségeinek biztonságos és hatékony diagnosztizálását és kezelését.”
Az eredményeket az Enhanced Delivery Ecosystem for Neurosurgery in 2020 (EDEN2020) projekt részeként dolgozták ki, és a PLOS ONE-ban tették közzé.
Lopakodó művelet
A platform továbbfejlesztést jelent a meglévő minimálisan invazív vagy „kulcslyuk” műtétekhez képest, amelyek során a sebészek apró kamerákat és katétereket helyeznek be a testbe bemetszve.
Tartalmaz egy puha, rugalmas katétert, amely megakadályozza az agyszövet károsodását a kezelés során, valamint egy mesterséges intelligenciával (AI) felszerelt robotkart, amely segíti a sebészt a katéterben az agyszöveten keresztül történő navigálásban.
A parazita darazsak által a fakéregbe való titokban tojásrakáshoz használt szervek ihlette a katéter négy egymásba csúsztatható szegmensből áll, amelyek rugalmas navigációt tesznek lehetővé.
Egy robotplatformhoz csatlakozik, amely egyesíti az emberi bemenetet és a gépi tanulást, hogy gondosan irányítsa a katétert a betegség helyére. A sebészek ezután optikai szálakat helyeznek a katéter fölé, hogy láthassák a hegyét, és a joystick vezérlők segítségével navigálhassanak az agyszöveten.
A mesterséges intelligencia platform a sebész bemeneteiből és az agyszövetben lévő érintkezési erőkből tanul, hogy pontosan vezesse a katétert.
A hagyományos „nyitott” sebészeti technikákkal összehasonlítva az új megközelítés végső soron segíthet csökkenteni a műtét során keletkező szövetkárosodást, és lerövidíteni a betegek felépülési idejét és a posztoperatív kórházi tartózkodás hosszát.
A minimálisan invazív agyműtét során a sebészek mélyen behatoló katétereket használnak a betegségek diagnosztizálására és kezelésére. A jelenleg használt katéterek azonban merevek, és robotos navigációs eszközök nélkül nehéz pontosan elhelyezni. A katéterek rugalmatlansága és az agy bonyolult, kényes szerkezete együttesen megnehezítheti a katéterek pontos elhelyezését, ami kockázatot jelent az ilyen típusú műtéteknél.
A platform tesztelése érdekében a kutatók a katétert két élő bárány agyába helyezték a Milánói Egyetem Állatorvostudományi Campusán. A bárányokat fájdalomcsillapításban részesítették, és a nap 24 órájában figyelték a fájdalom vagy szorongás jeleit, mielőtt elaltatták őket, hogy a kutatók tanulmányozhassák a katéter szerkezeti hatásait az agyszövetre.
A katéter beültetése után nem találtak szorongásra, szövetkárosodásra vagy fertőzésre utaló jeleket.
Elemzésünk arra a következtetésre jutott, hogy ezeket az új katétereket biztonságosan, károsodás, fertőzés vagy szenvedés nélkül ültettük be. Ha emberekben is ugyanilyen ígéretes eredményeket érünk el, reméljük, hogy négy éven belül ezt a platformot a klinikán láthatjuk.
Eredményeink jelentős hatással lehetnek a minimálisan invazív, robotizált agysebészetre. Reméljük, hogy segít javítani a jelenlegi idegsebészeti eljárások biztonságát és hatékonyságát, amelyek precíz kezelési és diagnosztikai rendszereket igényelnek, például a lokalizált génterápia összefüggésében.”
Dr. Riccardo Secoli, vezető szerző, Imperial Mechanical Engineering Department
Lorenzo Bello professzor, a tanulmány társszerzője a Milánói Egyetemről a következőket mondta: "A jelenlegi MIS egyik fő korlátja, hogy a koponyán lévő fúrólyukon keresztül egy mély helyre kényszeríti az embert." egyenes pálya. A merev katéter korlátja az agy mozgó szöveteiben való pontossága és az általa okozott szöveti deformáció. Mostanra rájöttünk, hogy irányítható katéterünk képes legyőzni a legtöbb ilyen korlátot.”
A tanulmányt az EU Horizont 2020 program finanszírozta.
Forrás:
Referencia:
Secoli, R. és mtsai. (2022) Moduláris robotplatform precíziós idegsebészethez bioinspirált tűvel: a rendszer áttekintése és az első in vivo használat. PLUSZ EGY. doi.org/10.1371/journal.pone.0275686.
.