Nové zariadenie na robotickú chirurgiu má za cieľ zlepšiť presnosť pri zákrokoch na sietnici

Nové zariadenie na robotickú chirurgiu má za cieľ zlepšiť presnosť pri zákrokoch na sietnici

Keď aj tí najtrénovanejší chirurgovia vykonávajú zákroky na sietnici – jednej z najmenších a najcitlivejších častí ľudského tela – ide o veľa. Chirurgovia musia pri práci na vrstve buniek hrubej menšej ako milimeter počítať s dýchaním, chrápaním a pohybmi očí pacienta, ako aj s ich vlastným mimovoľným chvením rúk.

To je dôvod, prečo výskumníci z John A. Moran Eye Center na Univerzite v Utahu a John and Marcia Price College of Engineering spolupracovali na vytvorení nového zariadenia na robotickú chirurgiu, ktoré má poskytnúť chirurgom „nadľudské“ ruky.

Samotný robot je mimoriadne presný a vykonáva pohyby malé ako 1 mikrometer (menšie ako jedna ľudská bunka). Je namontovaný priamo na hlavu pacienta pomocou prilby, takže jemné (a niekedy nie také jemné) pohyby hlavy pacienta sú kompenzované, pričom oko zostáva z pohľadu robota dosť nehybné. Robot tiež škáluje pohyby chirurga, merané pomocou ručného robotického zariadenia známeho ako haptické rozhranie, na oveľa menšom mieste chirurgického zákroku v oku, čím kompenzuje manipulátory na ceste.

Zatiaľ čo sa zariadenie stále testuje, očakáva sa, že zlepší výsledky pacientov a podporí špičkové postupy vrátane dodania génových terapií pre dedičné choroby sietnice.

Výskumníci úspešne otestovali robota s enukleovanými prasacími očami a tento týždeň zverejnili svoje výsledky v časopiseVedecká robotika.Štúdiu viedol Jake Abbott, profesor na Katedre strojného inžinierstva v USA, a odborník na sietnicu z Moran Eye Center Paul S. Bernstein.

Sietnica obsahuje svetlocitlivé bunky tyčinky a kužeľa, ktoré tvoria základ videnia. Niekoľko dedičných porúch spôsobuje, že sa tieto bunky tvoria nesprávne, čo vedie k problémom so zrakom rôznej závažnosti, ale nové techniky génovej terapie by mohli tieto stavy zvrátiť.

Liečba problémov so zrakom rýchlo napreduje. Musíme dať chirurgom lepšiu schopnosť držať s nimi krok. “

Jake Abbott, profesor, Katedra strojárstva, University of Utah

Napríklad prvá génová terapia schválená americkým Úradom pre potraviny a liečivá pre dedičné ochorenie sietnice vyžaduje injekciu do priestoru medzi sietnicou a ďalšou vrstvou buniek známou ako pigmentový epitel sietnice. Okrem komplikácií predstavovaných pohybmi očí a chvením rúk je tento subretinálny cieľ nekonečne malý. Chirurg musí zaviesť liek medzi dve submilimetrové tenké vrstvy buniek.

Keďže zariadenie ešte nie je schválené na prevádzku na ľudských subjektoch, ľudský dobrovoľník musel byť vybavený špeciálnymi okuliarmi, ktoré umožňovali namontovať zvieracie oko priamo pred ich prirodzené oko. To umožnilo výskumníkom otestovať schopnosť robota kompenzovať pohyby hlavy a korigovať riadidlá počas operácie so zvieracím tkanivom, bez rizika pre dobrovoľníka.

V experimentoch opísaných v štúdii chirurgovia dosiahli vyššiu úspešnosť pomocou robotického chirurgického zariadenia na vykonávanie subretinálnych injekcií, pričom sa vyhli oftalmickým komplikáciám.

Tieto výsledky ukazujú, že robot zlepšil starostlivosť o pacienta, tvrdí spoluautorka Eileen Hwang, chirurgička sietnice v Moran Eye Center.

"Jedinečná funkcia tohto robota, pripevnenie hlavy, môže pacientom umožniť subretinálne injekcie pod intravenóznou (IV) sedáciou namiesto celkovej anestézie," povedal Hwang. "IV sedácia umožňuje rýchlejšie zotavenie a je pre niektorých pacientov bezpečnejšia. Roboty môžu tiež umožniť presnejšie podávanie liekov na génovú terapiu v porovnaní s manuálnymi injekciami pre reprodukovateľnejšie a bezpečnejšie liečby."

Keď robot prechádza z laboratória na operačnú sálu, jeho cesta je posilnená o druh interdisciplinárnej spolupráce, ktorý ho prvýkrát priviedol k životu.

"Táto spolupráca je úžasná na University of Utah," povedal Bernstein. "Keď mám nápady, inžinieri, chemici, fyzika sú len pár blokov od nás."

Zdroje: