Az új robotsebészeti eszköz célja a retinális eljárások pontosságának javítása

Az új robotsebészeti eszköz célja a retinális eljárások pontosságának javítása

Amikor még a legképzettebb sebészek is végeznek eljárásokat a retinán – az emberi test egyik legkisebb és legérzékenyebb részén –, a tét nagy. A sebészeknek figyelembe kell venniük a betegek légzését, horkolását és szemmozgását, valamint saját akaratlan kézremegését, miközben egy milliméternél kisebb vastagságú sejtrétegen dolgoznak.

Ezért a Utah-i Egyetem John A. Moran Eye Center és a John and Marcia Price College of Engineering kutatói együttműködve létrehoztak egy új robotsebészeti eszközt, amely „emberfeletti” kezet biztosít a sebészek számára.

Maga a robot rendkívül precíz, akár 1 mikrométeres mozgásokat is végez (kisebb, mint egyetlen emberi sejt). Közvetlenül a páciens fejére van rögzítve egy sisakkal, hogy a páciens fejének finom (és néha nem is olyan finom) mozgásait kompenzálja, és a szem mozdulatlan marad a robot szemszögéből. A robot a sebész mozdulatait is skálázza, amelyet egy haptikus interfészként ismert kézi roboteszközzel mérnek, a szemen belüli sokkal kisebb műtéti helyen, kompenzálva az útközbeni fogantyúkat.

Amíg az eszköz még tesztelés alatt áll, várhatóan javítja a betegek kimenetelét, és támogatja az élvonalbeli eljárásokat, beleértve az öröklött retinabetegségek génterápiáinak alkalmazását.

A kutatók sikeresen tesztelték a robotot magvatlan disznószemekkel, és eredményeiket a héten publikálták a folyóiratbanTudományos robotika.A vizsgálatot Jake Abbott, az Egyesült Államok Gépészmérnöki Tanszékének professzora és a Moran Eye Center retina specialistája, Paul S. Bernstein vezette.

A retina tartalmazza a fényérzékeny rúd- és kúpsejteket, amelyek a látás alapját képezik. Számos öröklött rendellenesség okozza ezeknek a sejteknek a helytelen képződését, ami különböző súlyosságú látásproblémákat eredményez, de az új génterápiás technikák megfordíthatják ezeket az állapotokat.

A látásproblémák kezelése gyorsan fejlődik. Jobb képességet kell adnunk a sebészek számára, hogy lépést tudjanak tartani velük. "

Jake Abbott, a Utah Egyetem Gépészmérnöki Tanszékének professzora

Például az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hatósága által jóváhagyott első génterápia egy öröklött retinabetegség esetén injekciót igényel a retina és a retina pigment epitéliumának nevezett másik sejtréteg közötti térbe. A szemmozgások és a kézremegés okozta szövődmények mellett ez a subretinális célpont végtelenül kicsi. A sebésznek be kell juttatnia a gyógyszert két szubmilliméter vékony sejtréteg közé.

Mivel az eszközt még nem engedélyezték emberi alanyokon való használatra, egy önkéntes embert speciális szemüveggel kellett felszerelni, amely lehetővé tette, hogy az állat szemet közvetlenül a természetes szeme elé szereljék. Ez lehetővé tette a kutatóknak, hogy teszteljék a robot azon képességét, hogy kompenzálja a fejmozgásokat és korrigálja a kormányt, miközben állati szöveteken dolgoznak, anélkül, hogy az önkéntest veszélyeztetné.

A tanulmányban ismertetett kísérletekben a sebészek magasabb sikerarányt értek el a robotizált sebészeti eszköz segítségével a szubretinális injekciók elvégzésére, miközben elkerülték a szemészeti szövődményeket.

Ezek az eredmények azt mutatják, hogy a robot javította a betegek ellátását, a társszerző, Eileen Hwang, a Moran Eye Center retinasebésze szerint.

"A robot egyedülálló tulajdonsága, a fejrögzítés lehetővé teszi a betegek számára, hogy intravénás (IV) szedáció alatt szubretinális injekciókat kapjanak általános érzéstelenítés helyett" - mondta Hwang. "Az intravénás szedáció gyorsabb gyógyulást tesz lehetővé, és bizonyos betegek számára biztonságosabb. A robotok a génterápiás gyógyszerek pontosabb bejuttatását is lehetővé teszik a kézi injekciókhoz képest a reprodukálhatóbb és biztonságosabb kezelések érdekében."

Miközben a robot a laborból a műtőbe tart, útját megerősítik az olyan interdiszciplináris együttműködések, amelyek először életre keltették.

„Ezek az együttműködések csodálatosak a Utahi Egyetemen” – mondta Bernstein. „Amikor ötleteim vannak, a mérnökök, a vegyészek és a fizika csak néhány háztömbnyire vannak tőlem.”

Források: