Nové zařízení pro robotickou chirurgii má za cíl zlepšit přesnost při výkonech sítnice

Nové zařízení pro robotickou chirurgii má za cíl zlepšit přesnost při výkonech sítnice

Když i ti nejtrénovanější chirurgové provádějí zákroky na sítnici – jedné z nejmenších a nejcitlivějších částí lidského těla – jde o hodně. Chirurgové musí při práci na vrstvě buněk o tloušťce méně než milimetr zohledňovat pacientovo dýchání, chrápání a pohyby očí a také jejich vlastní mimovolní chvění rukou.

To je důvod, proč výzkumníci z John A. Moran Eye Center na University of Utah a John and Marcia Price College of Engineering spolupracovali na vytvoření nového zařízení pro robotickou chirurgii, které má chirurgům poskytnout „nadlidské“ ruce.

Robot sám o sobě je extrémně přesný a dělá pohyby malé jako 1 mikrometr (menší než jedna lidská buňka). Připevňuje se přímo na hlavu pacienta pomocí helmy, takže jemné (a někdy ne tak jemné) pohyby hlavy pacienta jsou kompenzovány a oko zůstává z pohledu robota docela nehybné. Robot také měří pohyby chirurga, měřené pomocí ručního robotického zařízení známého jako haptické rozhraní, na mnohem menším místě chirurgického zákroku v oku, čímž kompenzuje manipulátory na cestě.

Zatímco se zařízení stále testuje, očekává se, že zlepší výsledky pacientů a podpoří špičkové postupy, včetně dodávání genových terapií pro dědičné choroby sítnice.

Vědci robota úspěšně otestovali s enukleovanými prasečíma očima a tento týden zveřejnili své výsledky v časopiseVědecká robotika.Studii vedl Jake Abbott, profesor na katedře strojního inženýrství U's, a specialista na sítnici Moran Eye Center Paul S. Bernstein.

Sítnice obsahuje světlocitlivé tyčinkové a čípkové buňky, které tvoří základ vidění. Několik dědičných poruch způsobuje, že se tyto buňky tvoří nesprávně, což má za následek problémy se zrakem různé závažnosti, ale nové techniky genové terapie by mohly tyto stavy zvrátit.

Léčba problémů se zrakem rychle postupuje. Musíme dát chirurgům lepší schopnost držet s nimi krok. “

Jake Abbott, profesor, Katedra strojního inženýrství, University of Utah

Například první genová terapie schválená americkým Úřadem pro kontrolu potravin a léčiv pro dědičné onemocnění sítnice vyžaduje injekci do prostoru mezi sítnicí a další vrstvou buněk známou jako retinální pigmentový epitel. Kromě komplikací představovaných pohyby očí a třesem rukou je tento subretinální cíl nekonečně malý. Chirurg musí zavést lék mezi dvě submilimetrové tenké vrstvy buněk.

Protože zařízení ještě není schváleno pro provoz na lidských subjektech, musel být lidský dobrovolník vybaven speciálními brýlemi, které umožňovaly namontovat zvířecí oko přímo před jeho přirozené oko. To umožnilo vědcům otestovat schopnost robota kompenzovat pohyby hlavy a korigovat řidítka při operaci se zvířecí tkání, aniž by dobrovolníka riskovali.

V experimentech popsaných ve studii chirurgové dosáhli vyšší úspěšnosti s použitím robotického chirurgického zařízení k provádění subretinálních injekcí a zároveň se vyhnuli očním komplikacím.

Tyto výsledky ukazují, že robot zlepšil péči o pacienty, tvrdí spoluautorka Eileen Hwang, retinální chirurgička z Moran Eye Center.

"Unikátní funkce tohoto robota, připojení hlavy, může pacientům umožnit subretinální injekce pod intravenózní (IV) sedací spíše než v celkové anestezii," řekl Hwang. "IV sedace umožňuje rychlejší zotavení a je pro některé pacienty bezpečnější. Roboti mohou také umožnit přesnější podávání léků pro genovou terapii ve srovnání s manuálními injekcemi pro reprodukovatelnější a bezpečnější léčbu."

Když se robot vydává na cestu z laboratoře do operačního sálu, jeho cesta je posílena druhem mezioborové spolupráce, která jej poprvé přivedla k životu.

"Tato spolupráce je na University of Utah úžasná," řekl Bernstein. "Když mám nápady, inženýři, chemici, fyzika jsou jen pár bloků daleko."

Zdroje: