Η νέα ρομποτική χειρουργική συσκευή στοχεύει στη βελτίωση της ακρίβειας στις επεμβάσεις του αμφιβληστροειδούς

Η νέα ρομποτική χειρουργική συσκευή στοχεύει στη βελτίωση της ακρίβειας στις επεμβάσεις του αμφιβληστροειδούς

Όταν ακόμη και οι πιο εκπαιδευμένοι χειρουργοί εκτελούν επεμβάσεις στον αμφιβληστροειδή - ένα από τα μικρότερα και πιο ευαίσθητα μέρη του ανθρώπινου σώματος - το διακύβευμα είναι μεγάλο. Οι χειρουργοί πρέπει να λαμβάνουν υπόψη την αναπνοή, το ροχαλητό και τις κινήσεις των ματιών των ασθενών, καθώς και το δικό τους ακούσιο τρέμουλο των χεριών τους, ενώ εργάζονται σε ένα στρώμα κυττάρων πάχους μικρότερου από ένα χιλιοστό.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι ερευνητές του John A. Moran Eye Center του Πανεπιστημίου της Γιούτα και του John and Marcia Price College of Engineering συνεργάστηκαν για να δημιουργήσουν μια νέα ρομποτική χειρουργική συσκευή σχεδιασμένη να δίνει στους χειρουργούς «υπεράνθρωπα» χέρια.

Το ίδιο το ρομπότ είναι εξαιρετικά ακριβές, κάνοντας κινήσεις τόσο μικρές όσο 1 μικρόμετρο (μικρότερο από ένα μόνο ανθρώπινο κύτταρο). Τοποθετείται απευθείας στο κεφάλι του ασθενούς με ένα κράνος έτσι ώστε να αντισταθμίζονται οι λεπτές (και μερικές φορές όχι τόσο ανεπαίσθητες) κινήσεις του κεφαλιού του ασθενούς, κρατώντας το μάτι αρκετά ακίνητο από την οπτική γωνία του ρομπότ. Το ρομπότ κλιμακώνει επίσης τις κινήσεις του χειρουργού, που μετρώνται με μια φορητή ρομποτική συσκευή γνωστή ως απτική διεπαφή, στο πολύ μικρότερο σημείο της χειρουργικής επέμβασης μέσα στο μάτι, αντισταθμίζοντας τους χειρουργούς στην πορεία.

Ενώ η συσκευή βρίσκεται ακόμα σε δοκιμή, αναμένεται να βελτιώσει τα αποτελέσματα των ασθενών και να υποστηρίξει διαδικασίες αιχμής, συμπεριλαμβανομένης της παράδοσης γονιδιακών θεραπειών για κληρονομικές ασθένειες του αμφιβληστροειδούς.

Οι ερευνητές δοκίμασαν επιτυχώς το ρομπότ με μάτια χοίρου με πυρήνα και δημοσίευσαν τα αποτελέσματά τους στο περιοδικό αυτή την εβδομάδαΕπιστήμη Ρομποτικής.Επικεφαλής της μελέτης ήταν ο Jake Abbott, καθηγητής στο Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών του U's, και ο ειδικός στον αμφιβληστροειδή στο Moran Eye Center Paul S. Bernstein.

Ο αμφιβληστροειδής περιέχει τα ευαίσθητα στο φως ράβδο και κωνικά κύτταρα, τα οποία αποτελούν τη βάση της όρασης. Αρκετές κληρονομικές διαταραχές προκαλούν εσφαλμένο σχηματισμό αυτών των κυττάρων, με αποτέλεσμα προβλήματα όρασης ποικίλης σοβαρότητας, αλλά νέες τεχνικές γονιδιακής θεραπείας θα μπορούσαν να αντιστρέψουν αυτές τις καταστάσεις.

Οι θεραπείες για προβλήματα όρασης προχωρούν με ταχείς ρυθμούς. Πρέπει να δώσουμε στους χειρουργούς καλύτερη ικανότητα να συμβαδίζουν μαζί τους. "

Jake Abbott, Καθηγητής, Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών, Πανεπιστήμιο της Γιούτα

Για παράδειγμα, η πρώτη γονιδιακή θεραπεία που εγκρίθηκε από τον Οργανισμό Τροφίμων και Φαρμάκων των ΗΠΑ για μια κληρονομική νόσο του αμφιβληστροειδούς απαιτεί μια ένεση στο χώρο μεταξύ του αμφιβληστροειδούς και ενός άλλου στρώματος κυττάρων που είναι γνωστό ως επιθήλιο χρωστικής του αμφιβληστροειδούς. Εκτός από τις επιπλοκές που παρουσιάζονται από τις κινήσεις των ματιών και το τρόμο των χεριών, αυτός ο υποαμφιβληστροειδικός στόχος είναι απειροελάχιστα μικρός. Ο χειρουργός πρέπει να εισάγει το φάρμακο ανάμεσα σε δύο στρώματα κυττάρων λεπτών υπό χιλιοστών.

Δεδομένου ότι η συσκευή δεν έχει εγκριθεί ακόμη για λειτουργία σε ανθρώπους, ένας εθελοντής έπρεπε να εξοπλιστεί με ειδικά γυαλιά που επέτρεπαν την τοποθέτηση ενός ματιού ζώου ακριβώς μπροστά από το φυσικό τους μάτι. Αυτό επέτρεψε στους ερευνητές να δοκιμάσουν την ικανότητα του ρομπότ να αντισταθμίζει τις κινήσεις του κεφαλιού και να διορθώνει το τιμόνι ενώ λειτουργεί σε ζωικό ιστό, χωρίς κίνδυνο για τον εθελοντή.

Στα πειράματα που περιγράφονται στη μελέτη, οι χειρουργοί πέτυχαν υψηλότερα ποσοστά επιτυχίας χρησιμοποιώντας τη ρομποτική χειρουργική συσκευή για την εκτέλεση υποαμφιβληστροειδικών ενέσεων αποφεύγοντας τις οφθαλμικές επιπλοκές.

Αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το ρομπότ έχει βελτιώσει τη φροντίδα των ασθενών, σύμφωνα με τη συν-συγγραφέα Eileen Hwang, χειρουργό αμφιβληστροειδούς στο Moran Eye Center.

«Το μοναδικό χαρακτηριστικό αυτού του ρομπότ, η προσκόλληση στο κεφάλι, μπορεί να επιτρέψει στους ασθενείς να κάνουν υποαμφιβληστροειδικές ενέσεις υπό ενδοφλέβια (IV) καταστολή και όχι γενική αναισθησία», είπε ο Hwang. "Η νάρκωση IV επιτρέπει ταχύτερη ανάρρωση και είναι ασφαλέστερη για ορισμένους ασθενείς. Τα ρομπότ μπορούν επίσης να επιτρέψουν την ακριβέστερη παροχή φαρμάκων γονιδιακής θεραπείας σε σύγκριση με τις χειροκίνητες ενέσεις για πιο αναπαραγώγιμες και ασφαλέστερες θεραπείες."

Καθώς το ρομπότ κάνει το ταξίδι του από το εργαστήριο στο χειρουργείο, το ταξίδι του ενισχύεται από το είδος των διεπιστημονικών συνεργασιών που το έφεραν για πρώτη φορά στη ζωή.

«Αυτές οι συνεργασίες είναι υπέροχες στο Πανεπιστήμιο της Γιούτα», είπε ο Bernstein. «Όταν έχω ιδέες, οι μηχανικοί, οι χημικοί, η φυσική βρίσκονται μόλις λίγα τετράγωνα μακριά».

Πηγές: